Rapporto sulla Campagna Antartica Estate Australe 2004-2005

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PROGRAMMA NAZIONALE DI RICERCHE IN ANTARTIDE
Rapporto sulla Campagna Antartica
Estate Australe 2004-2005
Ventesima Spedizione
ANT 05/01
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PROGRAMMA NAZIONALE DI RICERCHE IN ANTARTIDE
Rapporto sulla Campagna Antartica
Estate Australe 2004-2005
Ventesima Spedizione
A Cura di M. Chiara Ramorino
ISSN 1723-7084
Consorzio per l’attuazione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide
c/o ENEA - Via Anguillarese, 301 - c.p. 2400, 00100 Roma A.D.
Tel.: 0630484816, Fax: 0630484893, E-mail: [email protected]
Indice
INDICE
INDICE...............................................................................................................................................................III
PREMESSA...................................................................................................................................................... IX
RINGRAZIAMENTI........................................................................................................................................... XI
Cap. 1 - Attività alla base mario zucchelli e presso altre Basi o navi
ATTIVITÀ SCIENTIFICA
Settore di Ricerca 1: Biologia e Medicina
ATTIVITÀ SVOLTE PRESSO LA STAZIONE M ARIO ZUCCHELLI
Progetto 2004/1.1: Risposte degli ecosistemi terrestri e di acqua dolce dell’Antartide a variazioni
latitudinali delle condizioni climatiche ed ambientali ......................................................5
Progetto 2004/1.2: Uso di bioindicatori nella valutazione dei cambiamenti di origine naturale e
antropica negli ecosistemi antartici.................................................................................6
Progetto 2004/1.3: Evoluzione e adattamenti molecolari nel trasporto di O2 in pesci polari: Struttura,
funzione e geni dell'Hb - Funzionalità dell'eritrocita - Eritropoiesi - Regolazione
del trasporto del ferro - L'NO nell'omeostasi respirazione-circolazione Caratterizzazione citogenetica - Filogenesi molecolare .................................................8
Progetto 2004/1.4: Protozoi ciliati e invertebrati marini antartici: biologia evolutiva, risposte adattative
e potenzialità applicative.................................................................................................9
Progetto 2004/1.5: Adattamento alle basse temperature dei meccanismi di respirazione ed
osmoregolazione in teleostei antartici ..........................................................................10
progetto 2004/1.6:
Batteri e caianobatteri antartici: biodiversità e produzione di composti con
potenzialità applicative in biotecnologia .......................................................................11
Progetto 2004/1.11: Telespirometria in condizioni antartiche ......................................................................13
ATTIVITÀ SVOLTE PRESSO ALTRE BASI O NAVI
Progetto 2004/1.3: Evoluzione e adattamenti molecolari nel trasporto di O2 in pesci polari: Struttura,
funzione e geni dell'Hb - Funzionalità dell'eritrocita - Eritropoiesi - Regolazione
del trasporto del ferro - L'NO nell'omeostasi respirazione-circolazione Caratterizzazione citogenetica - Filogenesi molecolare ...............................................14
Settore di Ricerca 2: Geodesia e Osservatori
Progetto 2003/2.1: Studio di fattibilità per la realizzazione di una rete sismica permanente in Antartide .....15
Progetto 2003/2.2: Misure in alta atmosfera e climatologia spaziale ............................................................16
Progetto 2003/2.2: Misure di campi elettromagnetici a larga banda presso l’osservatorio geomagnetico
a Baia Terra Nova ...........................................................................................................16
Progetto 2004/2.1: Osservatorio Geofisico e Vulcanologico del Monte Melbourne ......................................17
Progetto 2004/2.2: Misure di concentrazione di gas in traccia e misure delle caratteristiche ottiche
delle particelle di aerosol a Baia Terra Nova e Dome C (DO3meC02) ..........................18
Progetto 2004/2.3: Monitoraggio geodetico della Terra Vittoria settentrionale..............................................21
III
Indice
Progetto 2004/2.5: Osservatori permanenti per il geomagnetismo e la sismologia ......................................21
Progetto 2004/2.6: Osservatorio meteo-climatologico antartico ....................................................................24
Progetto 2004/2.7: Sismologia a banda larga nella regione del Mare di Scotia (Basi argentine Jubany
e Orcadas) ....................................................................................................................26
Progetto 2004/2.9: Progresso degli osservatori Lidar NDSC in Antartide (Base americana di
McMurdo)......................................................................................................................30
Settore di Ricerca 4: Geologia
Progetto 2004/4.1: Il magmatismo Cenozoico della Terra Vittoria: un tracciante dei processi
geodinamici e dell’evoluzione climatica globale ...........................................................33
Progetto 2004/4.2: Origine e comportamento del sistema glaciale della Terra Vittoria settentrionale .......34
Progetto 2004/4.6: Zonazione dinamica e cronologica dell’Orogene di Ross ............................................35
Progetto 2004/4.7: Zeoliti pentasiliche dal Mt Adamson: analoghi naturali di catalizzatori eterogenei e
di matrici per il sconfinamento di nanomateriali............................................................35
Settore di Ricerca 5: Glaciologia
Progetto 2004/5.1: Paleoclima e paleoambiente della stratigrafia chimica, fisica e isotopica di carote
di ghiaccio .....................................................................................................................39
Progetto 2004/5.2: Bilancio di massa dell’aerea di drenaggio di Dôme C ..................................................41
Progetto 2004/5.3: Permafrost e Cambiamento Climatico in Antartide: studio e monitoraggio dell’impatto delle variazioni climatiche sul Permafrost e sugli ecosistemi terrestri in Antartide ed uso del permafrost come archivio paleoclimatico.........................................42
Progetto 2004/5.3: Permafrost e Cambiamento Climatico in Antartide: studio e monitoraggio dell’impatto delle variazioni climatiche sul Permafrost e sugli ecosistemi terrestri in Antartide ed uso del permafrost come archivio paleoclimatico (Base inglese Signy) ......43
Settore di Ricerca 6: Fisica e Chimica dell’Atmosfera
Progetto 2002/6.4: Ozono e costituenti minoritari dell'atmosfera................................................................45
Progetto 2003/6.2: Studio dei processi chimici degli aerosoli nella troposfera antartica ............................47
Progetto 2003/6.4: Studio della chimica eterogenea degli ossidi di azoto sulle superfici nevose ..............48
Progetto 2003/6.5: Gas serra alogenati e loro prodotti di degradazione nell'ambiente antartico ...............48
Progetto 2003/6.7
Caratterizzazione degli effetti climatici dell'aerosol atmosferico nelle regioni
polari: assimilazione ed analisi di dati di fotometria solare multispettrale raccolti
dalla rete POLAR-AOD.................................................................................................49
Progetto 2004/6.2
Effetti climatici della fotochimica della neve interstiziale (CESIP) ................................52
Progetto 2004/6.9
Aerosol marino e continentale a Baia Terra Nova: interazioni chimiche e processi
di mescolamento e trasporto ........................................................................................53
IV
Indice
Settore di Ricerca 7: Relazioni Sole-Terra e Astrofisica
Progetto 2002/7.10: OASI/COCHISE ............................................................................................................55
Progetto 2004/7.2: Osservazioni aurorali ....................................................................................................55
Progetto 2004/7.7: Aspetti dinamici della magnetosfera terrestre ..............................................................56
Progetto 2003/7.1: Esperimento CREAM: misura diretta della composizione spettrale dei raggi
cosmici di altissima energia in Antartide (Base USA McMurdo) ..................................57
Progetto 2004/7.6: Raggi cosmici in aree polari e fenomeni terrestri associati (Base cilena E. Frei) ........57
Settore di Ricerca 8: Oceanografia ed Ecologia Marina
Progetto 2003/8.1: Ecologia del ghiaccio marino in Antartide: Mare di Ross e Mare di Weddell ...............59
Progetto 2004/8.5: Osservatorio marino dell’Area Protetta di Baia Terra Nova (MOA-TNB) .....................70
Progetto 2004/8.1
CANOPO (ruolo del settore Atlantico dell’Oceano Australe nel sequestro di CO2 ......74
Progetto 2004/8.3
CLIMA IV – Processi di ventilazione nel Mare di Ross ................................................79
Settore di Ricerca 9: Chimica degli Ambienti Polari
Progetto 2002/9.1: Microinquinanti e microcostituenti nell’ambiente: cicli e relazioni con i cambiamenti climatici ...............................................................................................................85
Progetto 2004/9.2: Strategie e strumenti per il monitoraggio della contaminazione chimica: indicatori
ambientali, Banca Campioni Ambientali Antartici e materiali di riferimento
certificati........................................................................................................................87
Settore di Ricerca 11: Tecnologia
Progetto 2002/11.7: Sviluppo di un sistema automatico in grado di operare per estesi periodi a MZS
(Campo Icaro), fornendo energia pulita e controllo remoto a diversi esperimenti........89
Progetto 2002/11.8: Uso di pathfinders per lo studio di anomalie magnetiche continentali .........................91
ATTIVITÀ LOGISTICA
Servizio Sanitario............................................................................................................................................95
Servizi tecnico-logistici
Relazione generale ........................................................................................................................................97
Servizi tecnico-scientifici di supporto
Centro Servizi Informatici .............................................................................................................................105
Telerilevamento............................................................................................................................................106
V
Indice
Telecomunicazioni-Antarcom.......................................................................................................................107
Gestione dei laboratori .................................................................................................................................108
Acquario .......................................................................................................................................................108
Piattaforma Automatica Telecontrollata (PAT).............................................................................................110
Documentazione impianti / Archivio tecnico ................................................................................................111
Servizio di Monitoraggio Ambientale............................................................................................................112
Supporto logistico-operativo
Coordinamento operazioni e sicurezza........................................................................................................115
Sezione Meteorologia Operativa..................................................................................................................119
Cap. 2 - Attività svolte nell’ambito di accordi internazionali
Il Programma italo-francese Concordia .................................................................................. 125
Attività scientifica..........................................................................................................................................127
Attività logistica ............................................................................................................................................147
Servizio sanitario..........................................................................................................................................158
Il Programma internazionale EPICA
Chief Scientist's Report ................................................................................................................................161
Drillers Report ..............................................................................................................................................166
CAP. 3 - campagna oceanografica a bordo della N/R italica
Introduzione .................................................................................................................................................173
Supporto tecnico- logistico
Servizio sanitario..........................................................................................................................................177
Laboratorio di Navigazione ..........................................................................................................................178
Idrografia – Progetto cartografia nautica......................................................................................................183
Coordinamento scientifico ..........................................................................................................................187
Settore di Ricerca 4: Geologia
Progetto 2004/4.8: Ricostruzione della produzione dei acque di fondo del Mare di Ross durante il
tardo Quaternario sulla base di foraminiferi bentonici agglutinati e parametri
geochimici ...................................................................................................................188
Progetto 2004/4.10: Record sedimentari di fluttuazioni climatiche tardo-quaternarie ed oloceniche nei
sedimenti dei settori costieri della Terra Vittoria e del Central Trough/Joides Basin
(Mare di Ross Occidentale) ........................................................................................191
VI
Indice
Settore di Ricerca 6: Fisica e Chimica dell’Atmosfera
Progetto 2002/6.4: Ozono e costituenti minoritari dell’atmosfera..............................................................207
Settore di Ricerca 8: Oceanografia ed Ecologia Marina
Progetto 2004/8.6: ABIOCLEAR – Cicli Biogeochimici In Antartide – ricostruzioni climatiche e paleoclimatiche ....................................................................................................................209
Gruppo mooring e Idrologia .........................................................................................................................224
Settore di Ricerca 9: Chimica degli Ambienti Polari
Progetto 2004/9.1
Microinquinanti e microcostituenti nell'ambiente: cicli e relazioni con i cambiamenti climatici .............................................................................................................229
Allegato 1 elenco del personale suddiviso per ente di appartenenza ................................... 231
Allegato 2 elenco del personale suddiviso per sfere di competenza..................................... 239
Allegato 3 Combustibile e materiali lasciati nei campi remoti ............................................... 251
VII
Indice
VIII
Premessa
PREMESSA
La XX Spedizione italiana in Antartide ha visto la partecipazione di 249 persone. Le attività si sono svolte
presso le Stazioni Mario Zucchelli e Concordia e sulla nave Italica. Alcuni ricercatori si sono inoltre recati
presso Basi e a bordo di navi straniere, per svolgere attività di ricerca nell’ambito di collaborazioni
internazionali.
Stazione italiana Mario Zucchelli
Attività logistica
Di seguito vengono riportati sinteticamente i punti salienti delle attività.
La Stazione Mario Zucchelli (MZS) è stata aperta il 14/10/2004, con due giorni di anticipo rispetto agli
anni precedenti, ed è stata chiusa il 19/2/2005 con la partenza della nave Italica che ha riportato in Nuova
Zelanda i partecipanti alla spedizione ancora presenti in Base.
Le condizioni di scarso innevamento della Base, la quasi totale assenza di neve sul ghiaccio marino e le
condizioni del ghiaccio hanno in parte facilitato la preparazione delle due piste per l’Hercules e per il Twin
Otter. La Base è stata trovata in ordine (solo un’antenna satellitare Inmarsat Fleet 77 era caduta pur
rimanendo in funzione) e il motore del PAT (Piattaforma Automatica Telecontrollata) era perfettamente
funzionante permettendo così un rapido avvio di tutti gli impianti. Comunque tra gli inconvenienti si segnala
un’avaria al motore dell’Hercules C-130 della SAFAIR (Compagnia sudafricana) che ha costretto il velivolo a
restare fermo a MZS per alcuni giorni, fin tanto che non arrivava un motore di ricambio portato da un C-130
neozelandese.
A fine novembre hanno visitato la Base, l’ambasciatore italiano in Nuova Zelanda, dr.ssa Liana Marolla, il
dr. Pier Angelo Germani, il dr. Tullio Pepe e l’Ing. Antonino Cucinotta rispettivamente Presidente, Consigliere
d’Amministrazione e Direttore Generale del Consorzio PNRA S.C.r.l.. Nel corso di una semplice cerimonia
l’ambasciatrice, presente tutto il personale, ha scoperto la targa con il nuovo nome della Base dedicato alla
memoria dell’ing. Mario Zucchelli.
Per la prima volta, da quando sono iniziate le spedizioni italiane, il 27 novembre il pack cominciava a
rompersi costringendo a smantellare tutto ciò che si trovava su di esso (pista del Twin Otter, pista
dell’Hercules, campi vari per attività scientifiche, ecc.); questo ha comportato lo spostamento a McMurdo
degli ultimi due voli dell’Hercules con conseguente massiccio impiego del Twin Otter per i voli di
trasferimento del personale e del materiale a MZS.
Due episodi anomali hanno caratterizzato quest’anno la spedizione. Il primo, verificatosi durante una
immersione da foro nel pack, ha visto due subacquei morsi da una foca di Weddell: il primo sub, entrando
nel foro dal basso per riemergere, non si è accorto che il foro era stato occupato da una foca: foca e sub si
sono trovati insieme nello stesso foro (1,3 m di diametro); la foca ha morso il sub sulla testa lacerandogli la
muta e provocandogli lievi lesioni; in seguito l’animale, scappando, ha incontrato il secondo sub all’imbocco
inferiore del foro e lo ha morso al polso sinistro provocandogli una leggera ferita. Il secondo episodio è
avvenuto a causa di un rapido ed imprevisto peggioramento delle condizioni meteorologiche: l’elicottero, a
fine giornata, non è riuscito a recuperare 2 geologi nell’area del Mariner Plateau; i due ricercatori hanno
pernottato sul posto utilizzando i materiali della borsa di sopravvivenza, e sono stati recuperati il giorno
successivo senza alcuna conseguenza.
Nell’ambito di accordi di reciproco supporto logistico, notevole è stato il supporto fornito (in termini di
impiego di nave, velivoli e personale) alla Atarctica New Zealand per la bonifica, nell’area di Cape Hallett, del
sito ove sorgeva una vecchia Base neozelandese, da tempo non più operativa.
Tra i principali impegni sostenuti per nuove realizzazioni si evidenzia l’installazione di un nuovo impianto
di incenerimento di rifiuti solidi urbani. L’opera, costituita di impianto combustore primario, impianto postcombustore e sistemi di recupero calore e trattamento fumi effluenti, è stata realizzata per sostituire il
vecchio impianto esistente in sito non più adeguato e non più rispondente alla normativa vigente in materia
di impianti di termodistruzione. Sono anche da segnalare l’allestimento del nuovo locale da adibire a
laboratorio PAT (per una superficie di circa 30 mq), nonché tutta una serie di opere accessorie (compresa la
parziale realizzazione di una strada di collegamento, per il transito di autoveicoli leggeri a servizio di una
nuova pista di atterraggio-decollo per velivoli Twin Otter realizzata su ghiaccio continentale nel sito di
Enigma Lake, nelle immediate vicinanze della Stazione).
Un evento che quest’anno ha destato l’interesse e la curiosità del personale della Base ha riguardato la
traiettoria che seguiva l’iceberg B15A per la conseguente possibile impatto con la lingua del ghiacciaio
Drygalsky. L’impatto si è poi verificato verso la metà di aprile ed ha comportato il distacco di due grossi pezzi
del Drygalski stesso. L’iceberg sta ora (fine maggio) minacciando l’Aviator Glacier.
Nel corso della spedizione hanno visitato la Stazione Mario Zucchelli, provenienti da due navi turistiche:
- circa 90 passeggeri e l’equipaggio della nave russa Kapitan Khlebnikov (il 27/1 e il 15/2/2005),
- circa 45 passeggeri della nave turistica Spirit of Enderby.(il 25/01 e il 18/2/2005).
IX
Premessa
Attività scientifica
L’impegno profuso nei diversi Progetti di Ricerca ha consentito quasi sempre il completamento dei
programmi prefissati nel Programma Esecutivo Annuale. Alcuni di essi sono stati ostacolati dalle non buone
condizioni meteorologiche, ma solo in un paio di casi il lavoro programmato non è stato svolto per intero.
Hanno svolto la loro attività scientifica i seguenti Settori di Ricerca:
Settore di Ricerca 1 – “Biologia e Medicina“ con 7 Progetti,
Settore di Ricerca 2 - “Geodesia e Osservatori“ con 8 Progetti,
Settore di Ricerca 4 - “Geologia“ con 4 Progetti,
Settore di Ricerca 5 – “Glaciologia“ con 3 Progetti,
Settore di Ricerca 6 – “Fisica e Chimica dell’Atmosfera“ con 7 Progetti,
Settore di Ricerca 7 – “Relazioni Sole-Terra e Astrofisica“ con 3 Progetti,
Settore di Ricerca 8 – “Oceanografia ed Ecologia Marina“ con 2 Progetti,
Settore di Ricerca 9 – “Chimica degli Ambienti Polari“ con 2 Progetti,
Settore di Ricerca 11 - Relazioni Sole-Terra ed Astrofisica). “Tecnologia“ con 1 Progetto.
Per maggiori dettagli si rimanda alle singole relazioni dei partecipanti (capitolo 1).
Stazione Concordia
La Base italo-francese Concordia a Dôme C (DC), sul Plateau Antartico, è stata aperta il giorno
10/11/2004 e chiusa, per quanto riguarda l’insediamento estivo, il giorno 10/2/2005. Sono state presenti
complessivamente 97 persone, tra ricercatori e personale logistico, e alcuni ospiti temporanei per brevissimi
periodi. Oltre alla gestione ordinaria del Campo estivo ed al supporto ai programmi scientifici, tra i principali
impegni sostenuti si evidenzia soprattutto l’attività di completamento delle opere e degli impianti della nuova
Stazione che ha consentito a 13 persone di trascorrere il primo inverno sul plateau antartico. La Base è
costituita da due edifici a struttura metallica realizzati su 3 livelli e collegati da un tunnel. Gli edifici
presentano una pianta poligonale di 18 lati e una superficie complessiva di 750 mq ognuno e sono in grado
di ospitare fino a 16 persone nel corso del periodo invernale e fino a 32 persone durante la stagione estiva.
Le attività di ricerca scientifica condotte in campo durante l’estate australe, hanno riguardato:
Settore di Ricerca 2 - “Geodesia e Osservatori“ con 3 Progetti,
Settore di Ricerca 3 - “Geofisica“ con 1 Progetto,
Settore di Ricerca 5 – “Glaciologia“ con 1 Progetto,
Settore di Ricerca 6 – “Fisica e Chimica dell’Atmosfera“ con 1 Progetto,
Settore di Ricerca 7 – “Relazioni Sole-Terra e Astrofisica“ con 1 Progetto.
Il Programma internazionale EPICA ha ultimato la perforazione raggiungendo una profondità effettiva di
3265.95 m che, con alcuni fattori di correzione diventano i 3259.72 metri . La corrispondente età dell’ultima
carota estratta è stata stimata in circa 890.000 anni
Dal febbraio 2005, per la prima volta in assoluto, un gruppo italo-francese, costituito da 13 persone tra
tecnici e ricercatori, è impegnato nella conduzione della Stazione e nella esecuzione, per l’Italia, di due
Progetti (Settori Glaciologia, e Fisica e Chimica dell’Atmosfera) durante l’inverno australe 2005.
Nave Italica
La Campagna Oceanografica a bordo nella nave Italica si è svolta dal 15/1/2005 al 27/2/05 e ha visto la
partecipazione di 26 ricercatori. La nave ha, come sempre, svolto sia funzioni di trasporto del personale, dei
materiali, dei mezzi e del carburante, che di nave scientifica per lo svolgimento della Campagna
Oceanografica.
La totale assenza di pack ha costretto quest’anno ad effettuare lo sbarco dei materiali a MZS solo tramite
il pontone. Un’altra complessa operazione di scarico di materiali e fusti di carburante è stata effettuata a
Cape Hallett per creare un deposito italiano e uno tedesco e per rifornire la Base neozelandese di Seabee
Hook. In tale operazione vengono anche recuperate circa 21 tonnellate di materiale provenienti dalla bonifica
del vecchio campo neozelandese. L’operazione viene effettuata con 3 elicotteri che fanno la spola dalla prua
della nave ai luoghi di destinazione, con la nave che rimane ferma con la prua contro il pack sotto la spinta
dell’elica con motore al minimo.
La ricerca scientifica ha riguardato i seguenti Settori:
Settore di Ricerca 4 - “Geologia“ con 2 Progetti,
Settore di Ricerca 6 – “Fisica e Chimica dell’Atmosfera“ con 1 Progetto,
Settore di Ricerca 8 – “Oceanografia ed Ecologia Marina“ con 2 Progetti,
Settore di Ricerca 9 – “Chimica degli Ambienti Polari“ con 1 Progetto,
e per maggiori dettagli si rimanda alle singole relazioni dei partecipanti (capitolo 3).
X
Premessa
Altri mezzi di trasporto della spedizione
Oltre alla navi Italica i mezzi da trasporto impiegati sono stati i seguenti:
- un aereo Hercules L-382/G della compagnia sudafricana SAFAIR, per il trasporto di uomini e materiali dalla
Nuova Zelanda all’Antartide e viceversa;
- un aereo leggero Twin Otter della compagnia canadese Kenn Borek dal 27/10/04 al 11/2/05;
- un ulteriore velivolo Twin Otter (dal 7 all’11 febbraio) prevalentemente impiegato per la chiusura del campo
di Dôme C nell’ambito del Progetto Concordia;
- due elicotteri Squirrel AS 350 B2 (rimasti nell’hangar della Stazione Mario Zucchelli durante l’inverno
australe e rimessi in funzione nel primo giorno di apertura della Base).
- -il battello oceanografico Malippo per le ricerche a mare nei dintorni della Stazione Mario Zucchelli;
- tre gommoni, di cui due Zodiac e un BAT, adibiti a supporto dei programmi di ricerca nel mare antistante la
Base MZS;
- un mezzo minore, l’IceBjorn, al seguito della nave Italica.
Attività presso altre Basi e/o navi straniere
Hanno svolto attività presso altre Basi antartiche e a bordo di navi straniere 14 ricercatori come di seguito
sinteticamente riportato.
- Base McMurdo (USA). Due ricercatori hanno effettuato, mediante Lidar, il monitoraggio dello stato della
stratosfera polare, con particolare riguardo alla misura di aerosol stratosferici e di nubi stratosferiche polari
(Settore Geodesia e Osservatori); un ricercatore ha collaborato alla messa a punto di un pallone
stratosferico NASA, il quale, circumnavigando per tre volte il continente antartico, ha sollevato fino a circa
40 km di altezza l’esperimento CREAM (Settore Relazioni Sole-Terra ed Astrofisica).
- Base Palmer (USA). Un ricercatore ha svolto attività di pesca reperendo esemplari di Chaenocephalus
aceratus per analizzare comparativamente il sistema NOS-NO nel cuore dei pesci antartici (Settore
Biologia e Medicina).
- Base Signy (UK). Due ricercatori hanno effettuato una campagna di ricerca con l’obiettivo principale di
studiare le variazioni dello strato attivo del permafrost sottostante e delle forme correlate in relazione al
cambiamento climatico (Settore Glaciologia).
- Base E. Frei (Cile). Un ricercatore ha effettuato l’ampliamento ed il controllo strumentale ed ambientale
dell’Osservatorio Antartico per la Radiazione Cosmica (Settore Relazioni Sole-Terra ed Astrofisica).
- Basi Esperanza, Jubany e Orcadas (Argentina). Tre ricercatori hanno effettuato il recupero dei dati.
l’aggiornamento e la manutenzione delle apparecchiature delle stazioni sismografiche in attività presso le
tre Basi;
- Nave Nathaniel B. Palmer (USA). Due ricercatori hanno prelevato ed analizzato campioni di acqua di
mare per la determinazione dei nutrienti nell’ambito del Programma Anlope (Settore Oceanografia ed
Ecologia Marina).
- Rompighiaccio Almirante Irizar (Argentina). Due ricercatori hanno acquisito simultanei profili di
temperatura in transetti intersecanti i fronti australi di temperatura, nell’ambito del Progetto CANOPO che
ha come obiettivo lo studio del flusso aria-mare di CO2 nella parte occidentale dell’Atlantico Meridionale
(Settore Oceanografia ed Ecologia Marina).
RINGRAZIAMENTI
La redazione, visto che quasi tutte le relazioni pervenute contenevano ringraziamenti per il supporto
ricevuto dai vari componenti della spedizione sia in Italia che in Antartide, ha deciso, per ridurre il numero di
pagine del presente Rapporto di Attività, di abolirli e di condensarli in questa premessa e di esprimere un
sincero ringraziamento a tutti coloro che si sono prodigati per la buona riuscita della spedizione con
particolare riferimento al personale logistico (guide alpine, nocchieri, ecc.) e agli equipaggi delle navi e dei
mezzi aerei.
Si coglie anche l’occasione per ringraziare la National Science Foundation (NSF – USA) e l’Antarctica
New Zealand che, nell’ambito di accordi logistici, hanno fornito il supporto necessario ad ottimizzare le
attività logistiche e scientifiche della spedizione.
XI
Premessa
XII
CAPITOLO 1
ATTIVITÀ PRESSO LA BASE MARIO ZUCCHELLI
E
PRESSO ALTRE BASI O NAVI
MZS: Settore di Ricerca 1: Biologia e Medicina
Settore di Ricerca 1: BIOLOGIA E MEDICINA
Stazione Mario Zucchelli:
Valerio Volpi, Dip. di Scienze Ambientali, Università di Siena
(Coord. 1° e 2° periodo, 3° periodo)
Gaetano Odierna, Dip. di Biologia Evolutiva e Comparata, Univ. "Federico II” di Napoli
(Coord. 3° periodo)
Chiara Agnorelli, Dip. di Scienze Ambientali "G. Sarfatti", Università di Siena
(3° periodo)
Tosca Ballerini, Dip. di Scienze Ambientali "G. Sarfatti", Università di Siena
(1° e 2° periodo)
Nicoletta Borghesi, Dip di Scienze Ambientali "G. Sarfatti", Università di Siena
(2° e 3° periodo)
Angelina Lo Giudice, Dip. di Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di Messina
(3° periodo)
Luigi Michaud, Dip. di Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di Messina
(3° periodo)
Daniela Pellegrino, Dip. di Biologia Cellulare, Università della Calabria – Arcavacata di Rende (CS)
(3° periodo)
Antonia Rizzello, Dip.di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali, Università di Lecce
(3° periodo)
Mario Pillon, FUS-TEC, ENEA - C.R. Frascati (RM)
(1° periodo)
Presso altre Basi o Navi:
Filippo Garofalo, Dip. di Biologia Cellulare, Università della Calabria – Arcavacata di Rende
Stazione Palmer (USA)
ATTIVITÀ SVOLTE PRESSO LA STAZIONE MARIO ZUCCHELLI
PROGETTO 2004/1.1: Risposte degli ecosistemi terrestri e di acqua dolce dell’Antartide a
variazioni delle condizioni climatiche ed ambientali
C. Agnorelli
L’obbiettivo principale del Progetto è la rilevazione delle risposte degli ecosistemi terrestri ed acquatici
dell’Antartide ai cambiamenti climatici. Gli organismi del suolo e degli ecosistemi acquatici sono infatti
particolarmente esposti agli effetti di minime variazioni di temperatura e/o delle precipitazioni atmosferiche, le
quali modificano la disponibilità di microhabitat e di acqua allo stato liquido, i naturali processi di weathering
chimico, la formazione delle incrostazioni saline, la degradazione della materia organica e la biodisponibilità
degli elementi essenziali. Sulla base delle precedenti campagne antartiche quindi erano state selezionate
stazioni di campionamento disposte lungo gradienti delle condizioni climatiche ed ambientali al fine di
acquisire una migliore conoscenza della distribuzione e composizione delle principali comunità biotiche
(acquatiche e terrestri) della Terra Vittoria.
L’attività è consistita nel prelevamento di campioni di neve, acqua, sedimento, suolo e organismi vegetali
(alghe, muschi e licheni) nelle stazioni situate a nord della Base Mario Zucchelli (Quartermain Point, Helm
Point, Cape Hallett, Luther Peak, Football Saddle, Crater Cirque, Cape King, Apostrophe Island, Mt McGee,
Hayes Head, Tinker Glacier, Gondwana Station), nella zona del Nansen Ice Sheet (Cape Sastrugi, Snowy
Point, Campo Icaro, Rhodes Head, Andersson Ridge, Vegetation Island, Teall Nunatak, Inexpressible Island,
Tarn Flat) ed a sud della Base (Cape Reynolds, Lamplugh Island, Lewandosky Point, Whitmer Peninsula,
Prior Island, Starr Nunatak, Bruce Point, Gregory Island e Granite Harbour). In alcune aree sperimentali
stabilite nella Spedizione 2000-2001 (Progetto SCAR-RiSCC) è stato possibile misurare il tasso di
accrescimento dei muschi, ad eccezione di Kay Island, non raggiungibile in elicottero a causa della rottura
del pack. A Edmonson Point e Tarn Flat sono stati ripetuti i campionamenti a seconda delle condizioni
ambientali.
A seguito degli interessanti risultati ottenuti sulla recente colonizzazione di muschi e batteri nei substrati
caldi delle fumarole, è stato effettuato un campionamento di suolo sulle pendici del Monte Melbourne.
L’attività prevista dal PEA è stata svolta quasi completamente. E’ stato solo necessario rinunciare al
campionamento periodico di sedimenti, acque e feltri algali dei laghi di Inexpressible Island, Tarn Flat e
Andersson Ridge, a causa del congelamento delle acque.
I campioni sono stati conservati a -20°C ed a +4°C. In Italia verranno determinate la composizione
elementare e le caratteristiche chimico-fisiche dei campioni (acque dolci, sedimenti, alghe, licheni, muschi e
suoli) per rilevare eventuali variazioni nei cicli biogeochimici. Le revisioni tassonomiche, la creazione di
database, gli studi delle interazioni e gli adattamenti degli organismi all’ambiente antartico e quelli sulla
variabilità e differenziazione genetica di popolazioni di microinvertebrati, crittogame e cianobatteri,
consentiranno di rilevare / prevedere le risposte delle comunità e degli ecosistemi a cambiamenti climatici ed
ambientali. Inoltre la determinazione delle concentrazioni di Hg nelle crittogame e nei suoli, già raccolti ed
analizzati nelle stesse stazioni 10 anni fa, consentirà di rilevare l’andamento temporale nella deposizione del
metallo e l’eventuale verificarsi della Hg cold trap nella Terra Vittoria settentrionale.
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PROGETTO 2004/1.2: Uso di bioindicatori nella valutazione dei cambiamenti di origine
naturale e antropica negli ecosistemi antartici
T. Ballerini, N. Borghesi, V. Volpi
U.O. LUP-FOC: Ecologia degli uccelli marini
I dati sull'ecologia degli uccelli marini vengono correntemente utilizzati per la gestione delle risorse
dell'oceano meridionale e per la valutazione di eventuali cambiamenti di origine naturale o indotti dalle
attività antropiche. Gli uccelli marini infatti rispondono alle variazioni di questo ecosistema: oltre all'attività
umana infatti i fattori climatici, l'estensione e la tipologia annuale del ghiaccio marino possono influenzare la
presenza e il successo riproduttivo di queste specie. In particolare l'andamento delle popolazioni può
riflettere cambiamenti a livello delle risorse trofiche, ed a questo proposito risultano essenziali programmi di
monitoraggio a lungo termine di quelle specie che per le loro caratteristiche ecologiche possano essere
utilizzate come specie indicatrici. Lo studio della biologia riproduttiva, delle relazioni trofiche, delle aree di
riproduzione e pesca sono quindi di fondamentale importanza per la comprensione e la gestione
dell'ecosistema antartico.
L'attività dei ricercatori italiani in questo settore è iniziata nel 1994 con un progetto a lungo termine sul
Pinguino di Adelia (Pygoscelis adeliae) e con studi paralleli su altre specie di uccelli marini antartici. In
particolare le attività di ricerca sono organizzate in 3 aree tematiche riguardanti l'ecologia riproduttiva ed
alimentare del Pinguino di Adelia, la biologia riproduttiva dello Skua antartico o Stercorario di Mc Cormick
(Catharacta maccormicki) e il monitoraggio delle colonie di uccelli marini che si trovano nell'area di inferenza
della Base italiana Mario Zucchelli. Le attività di ricerca si svolgono prevalentemente presso la colonia di
Edmonson Point, posta a circa 60 km a nord della Base. All'interno della colonia è installato un sistema di
monitoraggio automatico in grado di rilevare, il peso, la data, l’ora e la direzione di attraversamento dei
pinguini. Con questa tecnica è possibile monitorare per tutta la stagione riproduttiva un'area di circa 600 nidi
ed ottenere informazioni sul tempo di permanenza nella colonia, sulla durata dei viaggi in mare e sulla
quantità di cibo assunta. Al fine di localizzare le aree di foraggiamento in mare, su alcuni soggetti vengono
applicati trasmettitori satellitari e registratori di profondità durante le 3 fasi della riproduzione (incubation,
guard, creche). I parametri riproduttivi sono controllati utilizzando un campione di 120 nidi marcati in accordo
con i protocolli indicati dalla Commissione sulle Risorse Marine Viventi Antartiche (CCAMLR) per il
Programma di Monitoraggio degli Ecosistemi (CEMP). Questo Progetto ha permesso di descrivere l'ecologia
alimentare e riproduttiva del Pinguino di Adelia in questo settore del Mare di Ross, evidenziando importanti
differenze con altre popolazioni di pinguini studiate con le stesse metodologie in altre regioni. A partire dal
1998 questa ricerca è stata estesa anche allo Skua antartico, il principale predatore terrestre dei pinguini che
nidifica in colonie disperse spesso in associazione con pinguini o altri uccelli marini. A Edmonson Point sono
state monitorate circa 100 coppie nidificanti per tre stagioni riproduttive, rivolgendo particolare attenzione ai
fattori che possono influenzare il successo riproduttivo. Inoltre, sempre dal 1998, ha preso inizio una
regolare attività di inanellamento che ha permesso fino ad oggi la marcatura di 110 adulti, 138 pulcini e la
ricattura di individui già marcati da altri schemi (francese, neozelandese e americano).
Attività in Antartide
Obiettivi per la stagione 2004/05:
- proseguimento del programma di monitoraggio della colonia di Pinguino di Adelia di Edmonson Point;
- raccolta dati per la compilazione dei moduli CCAMLR;
- proseguimento degli studi sulla biologia riproduttiva dello Stercorario di Mc Cormick:
- ricognizione fotografica da elicottero e conteggi a terra di entrambe le specie;
- prelievo di campioni biologici (penne, sangue, feci, resti alimentari, uova non schiuse), di organismi marini
e di campioni di aria per lo studio dei contaminanti per l’U.O. LUP-COR.
Pinguino di Adelia (Pygoscelis adeliae). Le attività di ricerca hanno avuto inizio il 26/10/04, sono terminate il
10/02/05 e si sono svolte principalmente al campo remoto di Edmonson Point dove i ricercatori sono stati
presenti per 91 giornate. Per lo studio della biologia riproduttiva ed ecologia alimentare del Pinguino di
Adelia in tutte le colonie di studio sono stati eseguiti conteggi specifici in date prestabilite secondo il
protocollo standardizzato dalla CCAMLR.
A1 - Periodo 27/10-21/11
- 18 e 24 novembre
A3 - 24 novembre
A6 - 29 dicembre
A6 - 14 e 21 gennaio
conteggi giornalieri degli individui presenti in tutte le colonie per stimare il numero
massimo di presenze fino alla individuazione di un andamento numerico in diminuzione
(Arrival counts).
rispettivamente i conteggi del “First Egg Check” e del “Second Egg Check” nelle tre
colonie di studio D, J ed E.
conteggio dei nidi occupati e dei nidi con uova in tutta la colonia.
conteggio dei pulcini e dei nidi con pulcini in tutta la colonia.
conteggio dei pulcini in tutta la colonia al momento dei 2/3 e della totale fase di crèche.
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Tutti i dati raccolti verranno utilizzati per la compilazione del moduli CEMP al fine di determinare un indice
di successo riproduttivo annuale della colonia.
Sono stati individuati 150 nidi in tre colonie (D, J ed E). Questi nidi di studio sono stati contrassegnati con
cartellini numerati a terra e le loro posizioni relative sono state riportate su mappe. Sono stati effettuati censimenti giornalieri dal 29/10/04 al 20/01/05. Per ogni nido è stata annotata la presenza o meno degli adulti e
delle eventuali uova e/o pulcini. Le uova deposte in questi nidi sono state 282, i pulcini 242 e di questi 146
sono stati allevati fino al creche. Il n° medio di pulcini che per ogni nido raggiunge questa fase è usato ogni
anno per stimare il successo riproduttivo della colonia, ed è stato per questa stagione riproduttiva di 0,97.
In tutta la Colonia di Edmonson Point i nidi occupati sono stati 2385 di cui 2081 erano con uova. I pulcini
che hanno raggiunto la fase di creche sono stati 2271, ed il successo riproduttivo (calcolato sull’intera
colonia) è stato di 0,91, discostandosi di poco dal valore registrato nei nidi di studio.
Il Sistema Automatico di Monitoraggio (APMS)
Il Sistema Automatico di Monitoraggio di Pinguini è presente all’ingresso delle colonie di studio fin
dall’estate 94-95, quando è stato installato grazie ad una collaborazione con l’Australian Antarctic Division.
Lo strumento ha funzionato regolarmente durante tutta la stagione. Le operazioni di calibrazione e pulizia
della bilancia sono state effettuate periodicamente ad intervalli di 20 giorni circa. I dati registrati, peso degli
individui, data, ora, direzione del passaggio ed identità degli individui mercati, sono stati acquisiti su PC con
cadenza pressoché giornaliera.
Nelle colonie di studio sono stati marcati 20 pinguini adulti e 118 pulcini mediante transponder passivi
sottocutanei del tipo TIRIS (Texas Instrument Remote Identification System). Con questo sistema i pinguini
possono essere riconosciuti sia usando un apposito lettore portatile, sia al passaggio degli animali marcati
attraverso l’APMS.
Sono stati fatti due sopralluoghi alle colonie di Pinguino di Adelia di Inexpressible Island e Adélie Cove
per lo studio della cronologia riproduttiva (stato di formazione delle coppie ed eventuale presenza di uova).
Telemetria satellitare
Per studiare l’ecologia alimentare dei pinguini durante il periodo riproduttivo, dal 19 al 29 gennaio, sono
stati applicati trasmettitori satellitari del tipo Platform Terminal Transmitter, PTT (5 ST10 Telonics, 1 Kiwisat
202 Sirtrack) a individui appartenenti ai nidi di studio della colonia D. Le PTT sono state recuperate, eccetto
una, dopo il terzo viaggio in mare. I dati relativi alle posizioni degli animali durante i viaggi (fixes) sono stati
acquisiti dal sistema ARGOS. Tali informazioni verranno integrate con le immagini dei ghiacci relative allo
stesso periodo e alla stessa area, mediante un sistema GIS.
Stercorario di Mc Cormick (Catharacta maccormicki)
E’ proseguito lo studio della biologia riproduttiva dello Stercorario di Mc Cormick e delle sue interazioni
con le colonie di Pinguino di Adelia a Edmonson Point. Sono stati individuati circa 90 nidi che sono stati
periodicamente rivisitati, registrando le presenze al nido degli adulti, uova e pulcini. Sono state annotate le
presenze degli individui marcati nelle precedenti stagioni 1998-99, 2000-01 e 2002-03.
E’ stato fatto un sopralluogo nelle aree deglaciate localizzate a sud e a nord di Edmonson Point per
censire la popolazione riproduttiva residente.
Collaborazioni internazionali
Come previsto dal Progetto sono state svolte attività in collaborazione con il gruppo di ricerca K034 del
programma antartico neozelandese, responsabile scientifico Dr. John Cockrem. In particolare nel periodo
fine novembre-inzio dicembre sono state effettuate alcune missioni a Cape Washington presso la colonia di
Pinguino Imperatore (Aptenodytes forsteri) per collaborare ai campionamenti effettuati su questa specie
nell’ambito di studi sul comportamento e sulla endocrinologia. Visto l’interesse reciproco nelle rispettive
metodologie e ricerche c’è l’intenzione di proseguire tale collaborazione anche in futuro.
La collaborazione con i ricercatori americani del gruppo del Dr. D. Ainley prevedeva, per la fine di
gennaio, la presenza di due colleghi statunitensi presso il campo remoto di Edmonson Point. Durante la loro
permanenza era prevista l’applicazione di strumenti tipo GLS, per lo studio delle aree di svernamento degli
adulti di Pinguino di Adelia. Purtroppo la visita da parte del gruppo statunitense non è stata possibile a causa
di problemi logistici per lo spostamento del personale da McMurdo a MZS e perciò non è stato possibile
svolgere questa parte prevista dal Progetto.
Nell’ambito della stessa collaborazione il nostro gruppo ha potuto effettuare, nelle colonie di Pinguino di
Adelia nell’area di Terra Nova Bay e della Wood Bay, controlli sulla presenza di individui adulti con
marcature alari in metallo, applicate negli anni precedenti presso le colonie nell’area di Ross Island.
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Collaborazioni con altre UU.OO.
Si ringrazia il gruppo Meteo-Climatologico Antartico per la manutenzione della stazione meteo Penguin
presente alla colonia di Edmonson Point. I dati climatici, acquisiti fin dal 1998, saranno utilizzati per l’indice
F1-F3 del CCAMLR e per la comparazione tra gli anni di studio.
Ricognizioni fotografiche
Il 2 dicembre sono state scattate foto da elicottero alle colonie di Edmonson Point, Inexpressible Island
ed Adélie Cove. Il 9 novembre sono state censite le foche di Weddell avvistate da elicottero nel tratto di
costa che va da Edmonson Point a Terra Nova Bay.
U.O.LUP-COR: Flussi di materia, energia e contaminanti nelle reti trofiche antartiche
Programma di studio dei contaminanti nell’ecosistema antartico
Questa ricerca prevede il proseguimento delle indagini ecotossicologiche sugli organismi antartici. Le
indagini saranno incentrate sulla valutazione dei cambiamenti di origine naturale e/o antropica e sull’impatto
chimico e forniranno dati per migliorare la comprensione dei fenomeni biologici ed ecologici locali e globali.
La ricerca prevede lo studio dei livelli di contaminanti organici persistenti (POP) (come policlorobifenili,
PCB; policloronaftaleni, PCN; policlorodibenzodiossine, PCDD; policlorodibenzofurani, PCDF; idrocarburi
policiclici aromatici, IPA; polibromodifenileteri, PBDE e pesticidi clorurati) nell’ottica di un monitoraggio a
lungo termine nel Mare di Ross. I dati serviranno per comprendere i meccanismi di trasporto di tali sostanze
nelle zone polari e i processi di biomagnificazione e trasferimento dei contaminanti nelle reti trofiche
antartiche. Ciò sarà valutato mediante un approccio integrato che prevede analisi dei residui e analisi degli
isotopi di C e N.
Un altro obiettivo di questo Progetto è quello di effettuare uno studio ecotossicologico sulle reti trofiche
presenti nell'area marina protetta situata nei pressi della Stazione Mario Zucchelli (ASPA 161), con
particolare riferimento all'eventuale immissione ed impatto di composti organici persistenti. Ciò permetterà di
costituire un database relativo ai livelli di composti organici persistenti negli organismi dell'ASPA che risulterà
utile non solo per avere informazioni sullo stato di salute di quegli ecosistemi, ma anche per futuri
monitoraggi dell'area protetta e per la gestione dell'ASPA stessa. Inoltre verrà indagata l’eventuale presenza
di un gradiente batimetrico (distanza dalla costa) e latitudinale (distanza dalla Base) nella dispersione e
nell'accumulo di tali sostanze.
Lo stato di salute degli organismi studiati, soprattutto pesci, uccelli e mammiferi marini, sarà valutato
mediante il metodo indiretto dei TEF (Toxic Equivalency Factors). I TEF sono utilizzati nella valutazione del
rischio (probabilità che si realizzino effetti avversi), dovuto ai composti ad attività diossino-simile. Infatti, è
possibile valutare la loro concentrazione in termini di diossine-equivalenti, cioè 2,3,7,8-TCDD tossici
equivalenti (TEQ). I TEQ esprimono quindi la tossicità di un composto come se esso fosse la 2,3,7,8-TCDD,
considerato il composto chimico più tossico per gli esseri viventi.
Durante le attività di monitoraggio nella colonia di Edmonson Point sono stati raccolti campioni di uova e
pulcini deceduti di Pinguino di Adelia. Tali campioni sono stati congelati a –20°C al fine di effettuare le analisi
tossicologiche al rientro in Italia.
In collaborazione con l’U.O. del Prof. Gaetano Odierna è stata effettuata un uscita in mare col Malippo
durante la quale sono stati raccolti campioni di organismi marini invertebrati e vertebrati entro i confini
dell’ASPA 161. I campioni raccolti sono stati congelati a -20°C e le analisi ecotossicologiche saranno
effettuate in Italia.
Collaborazioni con altre unità operative
Sono stati installati sei filtri di aria passivi per l’eventuale identificazione di contaminanti organici
persistenti (POP), in collaborazione con le unità CAP-GAM e CAP-LEP. Tre filtri sono stati posizionati sul
traliccio delle stazione meteo presenti ad Edmonson Point e tre nella località di Campo Icaro. Tutti i
campionatori sono stati rimossi nei primi giorni di febbraio, a fine campagna.
PROGETTO 2004/1.3: Evoluzione e adattamenti molecolari nel trasporto di O2 in pesci polari:
Struttura, funzione e geni dell'Hb-Funzionalità dell'eritrocita-EritropoiesiRegolazione del trasporto del ferro-L'NO nell'omeostasi respirazionecircolazione-Caratterizzazione citogenetica-Filogenesi molecolare
D. Pellegrino
Gli obiettivi del Progetto mirano all’approfondimento delle funzioni svolte dall’ossido nitrico (NO) nella
regolazione cardiocircolatoria dei pesci antartici. La problematica viene presa in esame tramite un duplice
approccio: analisi biochimica ed immunoistochimica dell’enzima ossido nitrico sintasi (NOS) ed analisi fisio-
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farmacologica tramite l’utilizzo di preparati di organi isolati e perfusi di icefish e nototenioidei a sangue rosso.
Per il raggiungimento degli obiettivi sopra citati le attività di ricerca vngono svolte sia in Antartide che in Italia.
Durante la permanenza in Antartide sono stati reperiti gli esemplari di Chionodraco hamatus (Famiglia
Channichthydae) e Trematomus bernacchii (Famiglia Nototheniidae) necessari all’attività di ricerca. A tale
scopo, dopo la messa in funzione degli acquari di MZS, sono state subito avviate le attività di pesca. La
prima uscita di pesca è stata fatta il 18/01/05 utilizzando l’imbarcazione Malippo, per mezzo di reti a
barracuda messe ad una profondità di 150 metri. Nei giorni successivi sono stati fatti ulteriori tentativi di
pesca diminuendo la profondità di posizionamento delle reti intorno ai 50 metri. La pesca è stata condotta
anche utilizzando una canna da pesca da Road Bay e Tethys Bay, usando come esca pezzi di calamaro. Le
specie di teleostei pescati attraverso questi metodi sono soprattutto esemplari appartenenti alle specie:
Chionodraco hamatus (Famiglia Channichthydae) e Trematomus bernacchii (Famiglia Nototheniidae). Sono
stati inoltre pescati pochi esemplari di Trematomus hansoni (Famiglia Nototheniidae), Trematomus pennelli
(Famiglia Nototheniidae), Gymnodraco acuticeps (Famiglia Bathydraconidae), Cygnodraco mawsoni
(Famiglia Bathydraconidae).
L’attività di laboratorio è stata avviata dopo aver allestito i laboratori e messo in funzione gli strumenti
necessari per l’attività di ricerca ed è stata divisa in due fasi: gli esperimenti di perfusione del cuore di
C. hamatus e T. bernacchii e la preparazione dei campioni da analizzare al rientro in Italia. Per quanto
riguarda il preparato di cuore isolato e perfuso, sono stati allestiti gli apparati di perfusione e sono stati testati
gli effetti di donatori ed inibitori della via di traduzione del segnale nitrergico sia nella specie a sangue rosso
che nell’icefish, ed in particolare è stato testato l’effetto del nitrito di sodio a varie concentrazioni sia sul
preparato fresco che dopo pretrattamento con inibitori dell’ossido nitrico sintasi. Parallelamente sono stati
raccolti campioni di sangue e di perfusato cardiaco da analizzare in Italia mediante analisi elettrochimiche.
I campioni di organi e tessuti da trasportare in Italia sono stati preparati secondo varie modalità di fissazione: congelamento in azoto liquido; inclusione in crioprotettivo e successivo congelamento in azoto liquido;
fissazione in miscela MAW (metanolo, acetone, acqua) e successiva disidratazione in scala di alcoli ed
inclusione in paraffina; fissazione di campioni preparati per la microscopia elettronica in glutaraldeide al 3%.
Alla chiusura dell’attività sperimentale sia gli esperimenti di perfusione che l’attività di campionamento
sono stati completati.
PROGETTO 2004/1.4: Protozoi ciliati e invertebrati marini antartici: biologia evolutiva, risposte
adattative e potenzialità applicative
G. Odierna
Le attività sono iniziate il 13/1/2005 e terminate il 12/2/2005 e si sono svolte nell’ambito dello studio della
filogenesi molecolare e cromosomica dei molluschi antartici. Sono state anche svolte attività mirate ad
ultimare alcuni aspetti del precedente programma di ricerca riguardante l’evoluzione di alcune sequenze di
DNA ripetute intersperse nei teleostei antartici.
La raccolta degli esemplari di molluschi e pesci è stata eseguita tramite il battello oceanografico Malippo
con il quale, compatibilmente con le condizioni meteorologiche e marine e le attività degli altri settori di
ricerca, sono state effettuate undici uscite di due o tre ore ciascuna, con campionamenti nell’ASPA di Adélie
Cove (5 ingressi), a Tethys Bay, Rhodes Bay e nei pressi di Gondwana Station. Gli esemplari di molluschi e
pesci sono stati raccolti tramite dragate, con draga ecologica triangolare di 50 cm di lato, e bennate, con una
benna di 50 litri di capacità. Da tale attività di campionamento sono stati raccolti 140 esemplari di molluschi
(45 nell’ASPA di Adélie Cove) e 35 di pesci (10 nell’ASPA di Adélie cove). Gli esemplari raccolti sono stati
stabulati nell’acquario in vasche alimentate con acqua marina filtrata per consentire il trattamento preliminare
(iniezione di una sostanza, la colchina, bloccante le cellule in divisione nella metafase mitotica) previsto per
le indagini cromosomiche. Nel laboratorio assegnato e attrezzato per il tipo di indagini da svolgere dagli
esemplari sono stati prelevati e processati i tessuti per indagini cromosomiche e molecolari. I campioni
biologici sono stati quindi conservati in specifici liquidi che consentiranno la prosecuzione delle indagini in
Italia.
Prospettive
Il numero e soprattutto la diversità degli esemplari di molluschi e pesci campionati è senz’altro
soddisfacente. I 140 esemplari di molluschi campionati sono risultati appartenenti a 17 specie, 15 generi, 13
famiglie e 3 classi del phylum Molluschia. La quantità di tessuti da cui sono stati allestiti i cromosomi ed
estratto il DNA e l’RNA appare adeguata per l’esecuzione degli studi di filogenesi cromosomica e molecolare
in tali organismi. I risultati delle analisi molecolari e cromosomiche, infatti, consentiranno di formulare, in tali
organismi, ipotesi sistematiche ed evolutive nei vari livelli tassonomici (interspecifici, intergenerici,
interfamiliari, interordini ed interclassi). Tali studi appaiono di grande interesse, in quanto in tali organismi le
relazioni sistematiche e filogenetiche sono molto scarse. E’ anche da evidenziare che osservazioni
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preliminari dei preparati cromosomi allestiti in Base hanno rilevato la presenza di piastre cromosomiche
metafasiche in almeno quattro specie. Tale dato è rilevante perché consentirà di definire il loro cariotipo,
finora noto e da noi descritto solo in altre due specie di molluschi antartici.
I pesci campionati sono risultati appartenere a 10 specie, 8 generi e 3 famiglie di teleostei. Come per i
molluschi, anche per tali organismi la quantità di tessuti, da cui sono stati allestiti i cromosomi e si estrarrà il
DNA e RNA, appare adeguata per ultimare gli studi dell’evoluzione di alcune sequenze di DNA ripetute intersperse nei teleostei antartici, incrementando notevolmente il numero delle specie sottoposte a tali indagini.
Annotazioni
E’ da evidenziare che nelle ultime due settimane di attività il numero delle uscite è fortemente calato,
appena tre, poiché limitate dalle avverse condizioni meteorologiche e marine. Ciò ha influito non poco nella
completa attuazione del programma proposto, che è stato svolto solamente al 75%. Dal momento che nel
mese di febbraio le condizioni meteorologiche sono generalmente avverse, si auspica che l’arrivo in Base
dei ricercatori che utilizzano i mezzi marittimi minori sia programmato in base allo spessore del pack, in
modo da anticiparne l’arrivo quando esso risulti sottile, come, ad esempio, è accaduto in questa spedizione,
quando il pack era spesso meno di due metri e si è rotto ai primi di dicembre 2004.
PROGETTO 2004/1.5: Adattamento alle basse temperature dei meccanismi di respirazione
ed osmoregolazione in teleostei antartici
A. Rizzello
Obiettivi
Gli obiettivi del Progetto mirano essenzialmente ad approfondire questioni ancora irrisolte circa il
funzionamento alle basse temperature dei meccanismi di osmoregolazione in eterotermi marini antartici,
nonché sulle modificazioni adattative della funzionalità respiratoria in vertebrati privi di pigmenti respiratori.
Le attività di ricerca svolte in Antartide e in Italia permetteranno di ampliare considerevolmente le attuali
conoscenze sulle strategie di adattamento all'ambiente degli eterotermi marini antartici. In particolare si
prevede lo studio dei meccanismi di trasporto di ioni e nutrienti a livello di membrane cellulari, la loro
regolazione neuro-umorale, la caratterizzazione strutturale ed il differenziamento filogenetico.
Per il raggiungimento di tali obiettivi è innanzitutto necessario il reperimento di esemplari appartenenti a
diverse specie di teleostei antartici. A tale scopo, dopo la messa in funzione degli acquari di MZS, sono state
subito avviate le attività di pesca. La prima uscita di pesca è stata fatta il 18/01/05 utilizzando l’imbarcazione
Malippo, per mezzo di reti a barracuda messe ad una profondità di 150 metri. Nei giorni successivi sono stati
fatti ulteriori tentativi di pesca diminuendo la profondità di posizionamento delle reti intorno ai 50 metri. La
pesca è stata condotta anche utilizzando una canna da pesca da Road Bay e Tethys Bay, usando come
esca pezzi di calamaro. Le specie di teleostei pescati attraverso questi metodi sono soprattutto esemplari
appartenenti alle specie: Chionodraco hamatus (Famiglia Channichthydae) e Trematomus bernacchii
(Famiglia Nototheniidae). Sono stati inoltre pescati pochi esemplari di Trematomus hansoni (Famiglia
Nototheniidae), Trematomus pennelli (Famiglia Nototheniidae), Gymnodraco acuticeps (Famiglia
Bathydraconidae), Cygnodraco mawsoni (Famiglia Bathydraconidae).
Per quanto riguarda l’attività di laboratorio, dopo aver allestito i laboratori e messo in funzione gli
strumenti necessari per l’attività di ricerca, si è proceduto con il sacrificio degli esemplari prescelti (stabulati
per almeno 3-4 giorni negli acquari) tramite overdose di anestetico. Successivamente si è proceduto al
prelievo di organi e tessuti. In particolare, gli organi presi in considerazione sono stati: muscolo, branchie,
cuore, intestino, fegato, rene, cervello, milza e sangue. Parte dei tessuti sono stati opportunamente congelati
attraverso passaggio in azoto liquido e conservazione a –80°C per essere inviati in Italia. Altri tessuti sono
stati utilizzati per eseguire attività sperimentali in loco, laddove l’utilizzo di tessuti “freschi” è indispensabile
per la realizzazione degli esperimenti.
In particolare, nei laboratori della Base MZS si è proceduto a conservare alcuni organi e tessuti di diverse
specie di teleostei in RNA later a -20°C per l’estrazione di acidi nucleici in Italia. Inoltre, allo scopo di poter
realizzare delle colture primarie di cellule epiteliali branchiali, sono state prelevate le branchie di un
esemplare di C. hamatus e di T. bernacchii. Le branchie sono state sottoposte a digestione triptica. Le
cellule così ottenute sono state successivamente risospese nel mezzo di coltura Leibovitz L-15
supplementato con 5% di siero fetale bovino, gentamicina 0.2 mg/ml e pennicellina-streptomicina al 2%. A
questo punto è stata avviata immediatamente la crescita cellulare incubando le cellule a 4°C. Dopo
un’incubazione di circa 20 giorni, periodo in cui le cellule hanno mostrato una scarsa proliferazione cellulare,
le stesse sono state preparate per il congelamento attraverso l’utilizzo dell’agente crioprotettivo DMSO per
essere poi trasportate in Italia.
Nei laboratori di MZS sono stati messi a punto i protocolli per la misura dell’attività di alcuni enzimi quali,
+ +
Na /K -ATPasi, citocromo ossidasi e anidrasi carbonica, in omogenato di cervello, branchie, intestino,
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fegato, cuore, rene di T. bernacchii e C. hamatus e ancora leucina aminopeptidasi, maltasi e fosfatasi
alcalina in omogenato di intestino delle stesse specie. Dagli stessi esemplari è stato anche prelevato lo
stomaco per la valutazione del contenuto stomacale che verrà eseguito in Italia.
PROGETTO 2004/1.6: Batteri e caianobatteri antartici: biodiversità e produzione di composti
con potenzialità applicative in biotecnologia
A. Lo Giudice, L. Michaud
Introduzione
I microrganismi rappresentano la più grande riserva di biodiversità non ancora descritta e possiedono un
alto potenziale per la scoperta di nuovi e diversi metaboliti bioattivi (antibiotici ed esopolisaccaridi) ed enzimi
di interesse sia accademico che industriale. Di particolare interesse, in questo promettente campo di ricerca,
risulta la valutazione del potenziale biotecnologico di taxa microbici poco conosciuti e/o nuovi, come quelli
che vivono in condizioni considerate estreme dall’uomo (in termini di temperatura, pressione, pH, salinità,
ecc.). I microrganismi antartici si sono adattati alle temperature costantemente basse ottimizzando i processi
cellulari di base, necessari per consentirne la crescita e la sopravvivenza. Proprio questi adattamenti hanno
determinato la presenza in Antartide di microrganismi prima sconosciuti e con caratteristiche peculiari. Il
potenziale biotecnologico dei microrganismi antartici risiede dunque sia nel loro adattamento a condizioni
ambientali estreme, sia nel fatto che gran parte di essi non è stata isolata da altri ambienti e appartiene a
nuovi generi e specie.
Il Progetto 2004/1.6 verte principalmente sulla ricerca di procarioti psicrofili e psicrotrofi con potenziali
applicazioni in biotecnologia. Vengono ricercati, in particolare, composti ad azione antimicrobica (antibatterica, antivirale e antimicotica) e antitumorale, esopolisaccaridi, biosurfattanti (legati alla degradazione di
idrocarburi) ed enzimi (esterasi e specialmente lipasi) adattati al funzionamento alle basse temperature. La
ricerca non si limita allo studio di batteri marini eterotrofi antartici, ma viene estesa anche a cianobatteri.
Principali obiettivi del progetto
-
-
Isolamento di un numero significativo di batteri e cianobatteri da campioni di varia origine (colonna
d'acqua, sedimento, ghiaccio e organismi viventi);
stima della biomassa microbica sulla base di conte vitali e conte totali in epifluorescenza;
studio della biodiversità microbica mediante analisi molecolari;
valutazione delle potenzialità applicative dei nuovi isolati mediante saggi colturali che favoriscano o evidenzino la produzione delle sostanze di interesse (esopolisaccaridi, antibiotici, biosurfattanti, enzimi,
ecc.);
ricerca di ceppi con capacità di degradare gli idrocarburi a bassa temperatura;
ricerca di biometaboliti attivi in cianobatteri antartici con particolare attenzione a quelli con proprietà
antitumorali e antivirali;
estrazione, purificazione e caratterizzazione molecolare delle sostanze di interesse.
Attività di campionamento
Per l’isolamento di batteri e cianobatteri con potenzialità applicative in biotecnologia, sono stati prelevati
campioni di diversa origine: acqua, sedimento e organismi viventi. I campionamenti sono stati effettuati con il
supporto del mezzo navale minore Malippo. In alcune occasioni, si è avuta l’opportunità di campionare in
ambienti lacustri, usufruendo dei voli previsti per il Progetto 2004/1.1.
Colonna d’acqua. Sono stati prelevati campioni lungo la colonna d’acqua in sei diverse stazioni fisse
(tab. 1.6.1). Tali campionamenti sono stati effettuati in collaborazione con i colleghi del Progetto 2004/8.5 per
mezzo di Rosette, munita di un profilatore multiparametrico. I campionamenti sono stati ripetuti tre volte per
ogni stazione ad intervalli di una settimana-dieci giorni, compatibilmente con le condizioni meteomarine.
Tab. 1.6.1: Stazioni costiere di campionamento con Rosette.
Stazione
Coordinate
Tiburtina (TIB)
74°42'0.50"S - 164°10'01"E
Tethys Bay (THS)
74°41.698'S - 164°04.214'E
Mergellina (MER)
74°41'29.4"S - 164°07'03.1"E
Santa Maria Novella (SMN)
74°43'S - 164°16'E
Portofino (PTF)
74°42'37"S - 164°09.2'E
Il Faraglione (FAR)
74°42'52"S - 164°08'06.5"E
Acqua di mare superficiale. I campionamenti sono stati effettuati manualmente tramite bottiglie sterili da un
litro, prelevando solamente i primi millimetri di acqua, in dieci punti lungo la costa da Gondwana Station fino
ad Evans Cove. Un campione è stato inoltre prelevato a Granite Harbour (raggiunto in elicottero). A bordo
11
del Malippo si è proceduto immediatamente alla misura della temperatura e della salinità dei campioni. I
punti con le relative coordinate sono elencati in tabella 1.6.2.
Tab. 1.6.2 - Punti di campionamento per l’acqua superficiale.
Stazione
Coordinate
Gondwana (GWN-sup)
74°38'00.5"S - 164°09'09.8"E
Tethys Bay (THS-sup)
74°41.698'S - 164°04.214'E
Mergellina (MER-sup)
74°41'29.4"S - 164°07'03.1E
Caletta (CAL-sup)
74°45.113'S - 164°05.320'E
Adélie Cove (ADC-sup)
74°46.556'S - 164°00.234'E
Evans Cove (EVC-sup)
74°53'48.4"S - 163°44'19.2"E
(BSN-sup)
74°50.469'S - 163°59.955'E
Granite Harbour (GRH-sup)
77°00.291'S - 162°32.474'E
Molo Malippo (MAL-sup)
74°41'42"S - 164°07'23"E
Road Bay (ROB-sup)
74°41.808'S - 164°07.283'E
Survey ASPA 161. In collaborazione con i colleghi del Progetto 2004/8.5, sono stati prelevati, mediante
Rosette, otto campioni di acqua di mare superficiale all’interno dell’ASPA 161. Il transetto andava da Il
Faraglione ad Adélie Cove, seguendo la batimetria dei 100 metri.
Sedimenti. I sedimenti marini sono stati campionati mediante benna dall’imbarcazione Malippo, ad
eccezione del campione SED D prelevato dal subacqueo.
Tab. 1.6.3: Punti di campionamento per i sedimenti.
Campione
Coordinate
SED A
74°42'06.2"S - 164°02'41.1"E
SED B
74°42'00.1"S – 164°02'32.3"E
SED C
74°46.383'S - 163°59.543'E
SED D
74°41'42”S - 164°07'23”E
SED E
74°39'58.9"S - 164°04'08.1"E
SED F
74°39'27.8"S - 164°0355.9"E
SED G
74°37'54.0"S - 164°06'34.3"E
Organismi viventi. Sono stati campionati sia invertebrati bentonici sia il contenuto intestinale di pesci. Circa
cinquanta campioni di spugne sono stati prelevati per mezzo di draga in collaborazione con il Prof. Gaetano
Odierna (Progetto 2004/1.4). Sono state effettuate undici uscite in mare in diversi punti di Terra Nova Bay
(Tethys Bay, Adélie Cove, Caletta, Il Faraglione e Gondwana Station). Degli undici esemplari di T.
bernacchii, messi a disposizione dalle colleghe dei Progetti 2004/1.3 e 2004/1.5, è stato prelevato il solo
contenuto intestinale.
Campionamento da laghi. Campioni di acqua e sedimento da diversi laghi sono stati raccolti in
collaborazione con la Dott.ssa Chiara Agnorelli (Progetto 2004/1.1), usufruendo dei voli previsti per il suo
progetto ed uniformandosi al suo programma sia come tempistica che come punti di campionamento. I
campioni sono stati prelevati manualmente utilizzando provette sterili da 50ml.
Tab. 1.6.4: Campioni da laghi.
Sito
Teal Nunatak (Lago 1)
Teal Nunatak (Lago 2)
Emerson Reef (Lago 1)
Emerson Reef (Lago 2)
Vegetation Island
Tarn Flat (Lago 1)
Carezza Lake
Gondwana
Mt Murray
Mt Murray
Mt Murray
Mt Murray
Mt Murray
Edmonson Point (Lago 15)
Luther Peak
Crater Cirque
Football Saddle
Inexpressible Island
Coordinate
74°50.474'S - 162°34.251'E
74°50,304'S - 162°34.231'E
74°42.823'S - 162°40.094'E
74°42.814'S - 162°40.252'E
74°46.772S - 163°38,643'E
74°46'S - 163°39'E
74°42'40.6"S - 164°02'44.6"E
74° 36.761'S - 164° 12.829'E
76° 09.743'S - 161° 59.836'E
76°10.461'S - 161°56.457'E
76°10.444'S - 161°57.450'E
76°10.258'S - 161°57.888'E
76°10.212'S - 161°58.050'E
74°19.573'S - 166°07.683'E
74°20.005'S - 165°08.605'E
74° 19.741S - 165° 08.031'E
74° 19.741S - 165° 08.031'E
72° 22.276'S - 169° 52.984'E
72° 36.531'S - 169° 21.631'E
72° 30.134'S - 169° 42.62'E
74°54.599'S - 163°40.823'E
74° 53' 45.2"S - 163°44' 00.5"E
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Sito
Kar Plateau
Kar Plateau
Granite Harbour
Coordinate
75° 53' 45.2"S - 163°44' 00.5"E
76° 53' 45.2"S - 163°44' 00.5"E
76°54.639'S - 162°32.474E
76°55.415'S - 162°31.092'E
77°00.291'S - 162°32.474'E
Attività di laboratorio
Tutti i campioni prelevati sono stati trattati presso il laboratorio assegnatoci (munito di tutta la
strumentazione di base necessaria come cappa a flusso laminare, incubatori e autoclave). I campioni di
acqua di mare (colonna e superficiale) sono stati immediatamente seminati su Marine Agar (Difco 2216) per i
conteggi vitali. Sono state seminate aliquote anche su terreni selettivi per attinomiceti. Solo per i campioni di
acqua di mare superficiale, sono stati allestiti degli arricchimenti su gasolio: un volume noto è stato filtrato su
una membrana in policarbonato da 0.22µ sterile, successivamente posta in un terreno minimo (BH - Difco)
addizionato con gasolio sterile (1% vol/vol). Gli arricchimenti sono stati incubati a +4°C in attesa di essere
analizzati in Italia.
I campioni di acqua di lago sono stati seminati su R2A (Difco) e TSA (Oxoid) addizionati con antibiotici,
per inibire la crescita di funghi e di batteri Gram negativi a rapida crescita e favorire quella degli attinomiceti.
Tutte le piastre sono state incubate a +4°C per le successiva analisi in Italia. Aliquote di ogni campione sono
state fissate con formalina al 2% per i conteggi totali in epifluorescenza e con paraformanledide al 4% per la
FISH (Fluorescence In Situ Hybridization). I campioni per la ricerca di cianobatteri sono stati conservati in
ambiente luminoso alla temperatura di +4°C senza nessun trattamento aggiuntivo. I campioni di sedimento,
dopo essere stati incubati per 1 ora a R.T. con una soluzione disaggregante, hanno subito un trattamento
agli ultrasuoni (47 kHz per 30”) per facilitare il distacco delle cellule dal particellato e, opportunamente diluiti,
sono stati trattati come i campioni di acqua di mare. Tutte le diluizioni seriali sono state effettuate in acqua di
mare filtrata sterile per i campioni marini ed in soluzione fisiologica per i campioni lacustri.
Le spugne raccolte sono state dissezionate sotto cappa a flusso laminare ed un frammento interno, dal
peso noto, è stato omogeneizzato utilizzando un pestello sterile. La sospensione così ottenuta,
opportunamente diluita, è stata seminata come descritto per gli altri campioni. Un frammento della spugna è
stato conservato in etanolo per la successiva identificazione tassonomica.
L’intestino dei pesci è stato prelevato sterilmente, previa disinfezione della superficie corporea con
etanolo. Il contenuto intestinale è stato schiacciato in una provetta sterile, quantizzato e diluito serialmente in
acqua di mare sterilizzata per filtrazione, prima di procedere con le semine su Marine Agar, TCBS e altri tre
terreni selettivi per attinomiceti. Subcampioni sono stati fissati in paraformaldeide all’8% (rapporto 1:1) per la
stima della densità batterica totale.
Considerazioni finali e ringraziamenti
Tutti gli obbiettivi del Progetto sono stati raggiunti, grazie anche alla ottima sinergia instauratasi tra le
varie unità operative. I mezzi messi a disposizione del Progetto si sono rivelati adeguati con la sola
eccezione dell’autoclave, giudicata troppo piccola. Si ritiene utile l’acquisto di una autoclave con una
capacità di 28-30 litri. La grande professionalità degli operatori della sala operativa ha permesso di
organizzare il lavoro sul campo in maniera coerente ed efficace, permettendo di campionare ad intervalli
praticamente regolari (anche in considerazione delle condizioni meteomarine).
Il mezzo navale Malippo si è rivelato adatto alle esigenze del Progetto. Le uniche considerazioni che
potrebbero essere fatte, riguardano la necessità di disporre a bordo di misure di sicurezza per due persone
supplementari. In tal modo si potrebbero ottimizzare i tempi in maniera ancora più efficiente.
Progetto 2004/1.11: Telespirometria in condizioni antartiche
M. Pillon
Sono stati scelti, tra i partecipanti alla spedizione, 27 ricercatori e su di essi sono stati fatti dei test
spirometrici e ossimetrici presso la Stazione Mario Zucchelli. Agli stessi ricercatori è stato successivamente
chiesto di portare con se l’apparecchio per le prove spirometriche nelle zone di lavoro per poter effettuare
ulteriori prove. Si sono cosi cominciati ad individuare i primi problemi nell’uso di questi apparati portatili in
Antartide. L’apparecchio è provvisto di una paletta che è messa in rotazione dal flusso dell’aria espirata. La
velocità di rotazione della paletta è letta tramite un sensore. In condizioni di freddo intenso la paletta tende
probabilmente a risultare frenata e quindi a trasmettere una misura alterata. Il problema del freddo può
essere superato raccomandando alle persone di tenere l’apparecchio al caldo, ad esempio nelle tasche
interne delle giacche. In alcuni casi però si è verificato che, se l’apparecchio è tenuto in una tasca senza
particolare cura, tende ad accendersi da solo e, a volte, a registrare una prova inesistente. Ciò è dovuto a
come sono fatti i pulsanti per l’accensione e l’abilitazione all’inizio della prova spirometrica. Questi pulsanti
13
sono quasi pulsanti a “sfioramento” (basta una leggera pressione). Una versione per le rilevazioni da parte
del paziente di questo spirometro dovrebbe avere un diverso sistema di accensione. Oltretutto, quando
l’apparecchio è stato utilizzato da più persone nel periodo antecedente lo scarico dei dati su PC, la presenza
di dati registrati involontariamente rende difficile l’associazione di una prova alla persona che l’ha effettuata
(l’apparecchio è progettato per memorizzare fino a 50 prove).
Per quanto riguarda l’invio dei dati di test all’Ospedale C. Forlanini, sono stati fatti tre invii tramite posta
elettronica del database scritto dal software che gestisce l’apparecchio tramite PC e collegamento seriale.
La trasmissione ha avuto successo ma anche qui si è individuato un problema che necessiterà di un
intervento migliorativo. Il database (che per altro è consultabile tramite Microsoft Access) contiene, oltre ai
dati generali delle persone controllate e i risultati delle prove, anche tanti altri dati, come ad esempio la
traduzione in cinque diverse lingue delle maschere di interfaccia software–hardware e molto altro. Questo
database è quindi piuttosto grande e può tendere a crescere a dismisura quando aumentano le persone
sorvegliate e le prove registrate. Si suggerisce quindi, per un uso antartico (dove la trasmissione dati
avviene via satellite e quindi a costi elevati) di separare i dati utili da quelli superflui al fine di rendere di
dimensioni contenute i file da inviare. Sono state realizzate valutazioni anche a Dôme C, lo spirometro è
stato mandato presso la Base Concordia per essere utilizzato dal medico ivi presente. Il medico ha
monitorato altre quindici persone effettuando su tutti prove di spirometria ed ossimetria. Queste prove sono
risultate particolarmente interessanti data la l’altezza (3220m) e le temperature tipiche (-35°C) presenti negli
ambienti di lavoro esterni alla Base. Alla fine del primo periodo, il giorno 27/11 l’ing. Pillon si è incontrato a
Dôme C con il medico della Base ed ha preso in consegna il file con i test effettuati. I risultati sono stati
successivamente inviati per posta elettronica all’Azienda Ospedaliera San Camillo - Forlanini.
L’analisi e la valutazione dei dati sono attualmente in corso, ma si può già dire che l’andamento di questa
ricerca è stato molto positivo.
Progetto 2004/1.3: Evoluzione e adattamenti molecolari nel trasporto di O2 in pesci polari:
Struttura, funzione e geni dell'Hb-funzionalità dell'eritrocita-Eritropoiesi Regolazione del trasporto del ferro - L'No nell'omeostasi respirazione circolazione - Caratterizzazione citogenetica-Filogenesi molecolare
F. Garofalo (Base USA Palmer)
La linea di ricerca della nostra U.O. si propone di caratterizzare il ruolo cardio-circolatorio svolto
dall’ossido nitrico (NO) nei pesci antartici, ed in particolare le interazioni tra questa importante molecola
segnale e le proteine respiratorie. Studi biochimici, immunoistochimici e fisio-farmacologici sono stati
effettuati in specie a sangue rosso (Trematomus bernacchii) ed icefish (Chionodraco hamatus) prelevati
nelle zone limitrofe alla Base italiana Mario Zucchelli durante le ultime spedizioni. Gli obiettivi che si
intendono raggiungere durante la permanenza a Palmer Station (nell’ambito della XX Spedizione) mirano ad
estendere queste ricerche su specie di icefish prive anche di mioglobina (Chaenocephalus aceratus e
Champsocephalus gunnari) che fanno parte dell’ittiofauna di Palmer Station.
L’attività di ricerca prevede un duplice approccio:
- prelievo di campioni per analisi biochimica ed immunoistochimica dell’enzima ossido nitrico sintasi (NOS);
- analisi fisio-farmacologica tramite l’utilizzo di preparati di organi isolati e perfusi.
Durante la permanenza a Palmer Station (maggio-giugno 2005) sono stati reperiti gli esemplari di
C. aceratus e C. gunnari necessari all’attività di ricerca. L’attività di laboratorio è stata svolta in due fasi: gli
esperimenti di perfusione del cuore degli icefish e la preparazione dei campioni da analizzare al rientro in
Italia. Per quanto riguarda il preparato di cuore isolato e perfuso, sono stati allestiti gli apparati di perfusione
e sono stati testati gli effetti di donatori ed inibitori della via di trasduzione del segnale nitrergico.
Parallelamente sono stati raccolti campioni di sangue e di perfusato cardiaco per determinare la quantità di
nitriti mediante analisi elettrochimica.
I campioni di organi e tessuti da trasportare in Italia sono stati preparati secondo varie modalità di fissazione: congelamento in azoto liquido; inclusione in crioprotettivo e successivo congelamento in azoto liquido;
fissazione in miscela MAW (metanolo, acetone, acqua) e successiva disidratazione in scala di alcoli ed
inclusione in paraffina; fissazione di campioni preparati per la microscopia elettronica in glutaraldeide al 3%.
In base ai risultati ottenuti finora, si prevede che alla chiusura dell’attività sperimentale (12 giugno 2005)
sia gli esperimenti di perfusione che l’attività di campionamento saranno completati.
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MZS: Settore di Ricerca 2:Geodesia ed Osservatori
Settore di Ricerca 2: GEODESIA ED OSSERVATORI
Vincenzo Romano, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Alberto Delladio, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Marco Proposito, CLIM-OSS, ENEA (contratto) - C.R. Casaccia - S.M. di Galeria (RM)
Lucilla Alfonsi, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Lucio Badiali, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Francescopiero Calzolari, Ist. di Scienze dell'Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
Giulia Clai, CAMO, ENEA C.R. “E.Clementel”, Bologna
Manuele Di Persio, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, L’Aquila
Stefano Dolci, Dip. per i Rapporti con le Regioni, C.N.R. Roma
Marco Dubbini, DISTART, Università di Bologna
Angelo Ferro, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Catania
Umberto Gentili, CLIM-OSS, ENEA - C.R. Casaccia - S.M. di Galeria (RM)
Stefania Lepidi, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Nicola Mauro Pagliuca, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Francesco Pongetti, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma
Giuseppe Pupillo, Dip.di Elettronica e Telecomunicazioni, Università di Firenze
Antonio Zanutta, DISTART, Università di Bologna
(1° periodo)
(3° periodo)
(1° periodo)
(1° periodo)
(3° periodo)
(3° periodo)
(1° periodo)
(2° periodo)
(1° periodo)
(1° periodo)
(3° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
(1° periodo)
Francesco Cairo, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Roma
Base McMurdo (USA)
Roberto Morbidini, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Roma
Base McMurdo (USA)
Roberto Laterza, Ist. Naz.le di Oceanografia e Geofisica Sperimentale, Sgonico (TS)
Base Jubany (ARG)
Francesco Militello, Ist. Naz.le di Oceanografia e Geofisica Sperimentale, Sgonico (TS) Base Orcadas (ARG)
Milton Plasencia, Ist. Naz.le di Oceanografia e Geofisica Sperimentale, Sgonico (TS) Base Esperanza (ARG)
PROGETTO 2003/2.1: Studio di fattibilità per la realizzazione di una rete sismica permanente
in Antartide
L. Badiali
La spedizione ha avuto lo scopo di compiere una prima supervisione dei luoghi di interesse per la futura
messa in attività del prototipo di rete sismica permanente. Per questo è stata installata una stazione
sismometrica con trasmissione dati in telemetria. Parte della strumentazione risiede nella grotta sismica, dove
già sono presenti da tempo strumenti a lungo periodo con cui poter eseguire confronti di funzionamento. Il
sismometro portato è un S13 orizzontale opportunamente modificato dal Lab. Nuove Tecnologie dell’INGV per
avere un allargamento della banda utile fino ad almeno 40 secondi. I suoi dati vengono digitalizzati da Gaia,
un acquisitore geofisico a basso rumore a 24 bit, sviluppato dal Lab. di Sismologia dell'INGV. Questo è in
grado di inviare dati, temporizzati da un GPS, via ethernet. È stato realizzato uno stelo all'ingresso della grotta
direttamente sul granito per poter alloggiare il GPS con cui è equipaggiato ed in posizione elevata per
proteggerlo dalla neve. La grotta dispone di accesso alla rete informatica della Base MZS. Tale condizione ha
permesso di creare una rete interna privata del tipo 10.* tra Gaia ed un acquisitore dati software per PC,
denominato backnet (prodotto sempre all'INGV), presente nel PAT strumentazione dotato di doppio
indirizzamento IP. Sul primo indirizzo si inviano in tempo reale i dati via LAN privata provenienti dalla grotta e
che provvede a registrarli su supporto di massa. Tramite il secondo indirizzo è possibile poi vedere e
ridistribuire via UDP/IP i dati acquisiti in qualunque punto della LAN di MZS ma anche al di fuori di essa
reindirizzando i dati, se necessario, ad un indirizzo internet remoto.
Il software backnet deriva dallo stesso tipo usato per un certo periodo dal Centro Nazionale Terremoti
dell’INGV come acquisitore centrale sia a Roma che durante la crisi vulcanica dello Stromboli. Sono stati tolti
il modulo di ricerca di fasi sismiche in tempo reale, ed aggiunti sia gli automatismi di compressione dati
giornalieri, per ottimizzare l'uso di spazio su memoria di massa, che watch dog di protezione sulle procedure.
I dati sono mostrati appena acquisiti dal visualizzatore SiStream 1.0 sempre prodotto dall'INGV.
Il Progetto ha richiesto poi una perlustrazione della zona che va da Adélie Cove a Gondwana Station
passando per Campo Antenne e Oasi, per riprese foto/video. Si sono prese le coordinate e segnati i punti
che il prossimo anno saranno selezionati per le prove di trasmissione wi-fi per stazioni remote. I sistemi
saranno progettati per avere trasmettitori e ripetitori per portare i segnali fino al PAT e le riprese
permetteranno di stabilire le posizioni e i percorsi più opportuni senza ostacoli ottici.
La missione può essere ritenuta soddisfacente e la percentuale di lavoro svolta rispetto al PEA può
valutarsi circa al 90%. Non è infatti stato tecnicamente possibile portare già questo anno l’igloo (per il
15
Progetto PEGASO, si veda la relazione del Progetto 2002/11.8 nel Settore di ricerca 11), per verificarne il
comportamento durante l’inverno antartico.
PROGETTO 2003/2.2: Misure in alta atmosfera e climatologia spaziale
L. Alfonsi, V. Romano
Nell’osservatorio ionosferico di MZS è stata installata una nuova versione della ionosonda digitale AIS
(Advanced Ionospheric Sounder) brevettata e realizzata nel laboratorio ionosferico dell’INGV. Detto
dispositivo è un radar HF, basato sulla tecnica della “compressione di impulsi”, che consente tra l’altro una
forte riduzione della potenza irradiata. È stata effettuata la fase di controllo volta a verificare il corretto
funzionamento dell’apparato e ad ottimizzare i parametri del sondaggio alle condizioni radiopropagative
presenti nel sito. Rispetto alla versione precedente, installata durante la XIX Campagna, la nuova AIS
trasmette il segnale con una potenza più bassa, riducendo l’impatto elettromagnetico nel sito di Campo
Antenne. Gli ionogrammi acquisiti hanno permesso di evidenziare fenomeni di disturbo, dovuti all’alta
variabilità della ionosfera polare, direttamente connessa allo spazio interplanetario e, quindi, fondamentale
strumento diagnostico per lo studio delle relazioni Sole-Terra. Il server FTP e web denominato PATION nei
locali PAT, realizzato durante la precedente campagna e che consente di accedere ai dati ionosferici in
tempo reale nella intranet, è stato potenziato con la sostituzione del calcolatore con un sistema più potente e
ridondante. Questa nuova installazione renderà più robusti ed affidabili i processi di acquisizione e
l’accessibilità ai dati. La possibilità di accesso agli ionogrammi via intranet rappresenta un servizio per le
comunicazioni della Base e, in prospettiva di una auspicabile connessione internet, un contributo ai
programmi internazionali di climatologia e meteorologia spaziale “Space Weather”.
Gli sviluppi attuati nell’osservatorio ionosferico permettono il controllo remoto completo della strumentazione
sia dalla Base che dall’Italia. Per tutta la durata della campagna e nei giorni successivi è stata collaudata con
successo la interattività a distanza della stazione.
Presso il sito di Oasi è stata perfezionata l’acquisizione del nuovo riometro a 51.4 MHz, denominato
RIO04, la cui installazione era stata iniziata nella passata campagna. Tale strumento potrà rivelarsi molto
utile per lo studio di eventi solari-magnetici-ionosferici di particolare entità. Sempre a Oasi è stato allestito il
laboratorio ionosferico che è stato attrezzato per assolvere alle necessità di ricerca e sperimentali per lo
studio dell’alta atmosfera durante le attività di campagna. Inoltre vi è stato installato, in funzionamento
permanente, il server RIOASI che gestisce l’acquisizione di RIO04, l’accessibilità in tempo reale ai dati e il
controllo remoto dall’Italia.
Attualmente i file di acquisizione di RIO01, RIO03, E RIO04 e di AIS vengono scaricati in Italia tramite il
sistema “Radios” con periodicità giornaliera. Nella sede INGV di Roma è stato realizzato un server FTP e
Web denominato ESKIMO, raggiungibile all’indirizzo: “http:\\eskimo.ingv.it”, che permette l’accesso ai dati e
la visualizzazione degli stessi via internet.
Per quanto riguarda le attività di natura ordinaria dell’osservatorio ionosferico e riometrico in questa
campagna si è provveduto a:
- effettuare la manutenzione della stazione riometrica remota di Eskimo Point (RIO02);
- trasferire su supporto magnetico ed ottico i dati acquisiti in automatico durante l’inverno australe;
- effettuare il controllo di qualità dei dati;
- verificare il corretto funzionamento dei vari sistemi;
- ripristinare la funzionalità ottimale dei sistemi di alimentazione ed i processi di ricezione, acquisizione e
trasmissione.
- programmare e predisporre i sistemi di acquisizione per il funzionamento in automatico.
Al termine della XX Campagna ed in particolare con l’invernalizzazione di MZS i sistemi di controllo
remoto e di trasmissione dati hanno presentato problemi che hanno reso discontinuo sia l’accesso remoto
alla strumentazione che l’acquisizione dei dati. Questa problematica ha interessato sia il collegamento tra i
dispositivi di misura e il PAT che quello da e verso l’Italia. Trattandosi di un osservatorio permanente, le
suddette funzioni di controllo e trasmissione dati rivestono un ruolo fondamentale e necessitano, quindi, di
ulteriori interventi atti ad aumentarne affidabilità e robustezza. Tali interventi sono programmati per la
prossima Campagna 2005-06.
PROGETTO 2003/2.3: Misure di campi elettromagnetici a larga banda presso l’osservatorio
geomagnetico di Baia Terra Nova
M. Di Persio
Radiometria a larga banda del rumore elettromagnetico di fondo
L’intento di questo Progetto di ricerca è quello di monitorare il “fondo” elettromagnetico terrestre nel
campo di frequenze 1mHz—100kHz. Per questo motivo è stato installato presso l’Osservatorio
Geomagnetico di Oasi un nuovo osservatorio che condurrà approfondite indagini sulla struttura e sui
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meccanismi di generazione delle sorgenti elettromagnetiche nella magnetosfera, nella ionosfera e all’interno
della Terra. Un altro aspetto riguarda la determinazione delle proprietà statistiche del rumore elettromagnetico di fondo “fossile” quello cioè presente sul nostro pianeta prima dell’avvento dell’era industriale.
Per poter misurare campi estremamente flebili come quelli generati sulla superficie esterna della
magnetosfera dall’interazione con il vento solare (da 0.1 a 1 milione di km di distanza dalla superficie terrestre) oppure i debolissimi campi elettromagnetici associati a eventi vulcanici o sismici, è stato necessario
sviluppare rivelatori magnetici estremamente sensibili: 1 fT a 100 kHz. Tale sensibilità, se prendiamo come
riferimento il campo magnetico terrestre (0.5 Gauss), risulta essere cinquanta miliardesimi di questo valore.
L’Antartide è l’unico continente in cui il fondo elettromagnetico naturale è rimasto praticamente inalterato
e che si presta ad un tale studio.
I primi giorni di campagna sono stati completamente dedicati alla preparazione della strumentazione e dei
PC e all’organizzazione del laboratorio da dedicare all’acquisizione dati. E’ stato necessario stendere
l’insieme dei cavi per i dati dal sito preparato per accogliere i sensori fino al container (che fino a questo
anno era stato impiegato come magazzino). Per il montaggio di tali sensori sono stati predisposti dei
basamenti di cemento non armato opportunamente dotati di stop chimici, interamente in ottone, per il
fissaggio delle strutture portanti. Una volta terminato il montaggio delle antenne si è proceduto con
l’installazione dei sensori search coil per le micropulsazioni e dell’elettrometro. Il tutto è stato fornito di due
GPS per PC per la coerenza dei segnali acquisiti.
Il sistema è stato disposto in modo tale che l’elettronica resti comunque in funzione anche in assenza di
alimentazione 220V mediante batterie tampone, ma senza registrazione dei dati. I PC sono in grado di
ripartire automaticamente e di riavviare l’intera acquisizione al ritorno della tensione di rete. La stazione
resterà in funzione tutto il periodo invernale e bisognerà aspettare il prossimo anno per avere i primi dati sui
quali poter lavorare; solo allora si potrà capire se il sistema avrà funzionato secondo le aspettative. Si può
sicuramente affermare che l’attività che ci si era proposti è stata svolta al 100%.
PROGETTO 2004/2.1: Osservatorio Geofisico e Vulcanologico del Monte Melbourne
A. Ferro
Osservatorio Sismologico
La rete sismica e di deformazione del suolo del Monte Melbourne è costituita da 7 siti denominati VIL,
FAL, CONT, SHN, BKR, VIL1 e FAL1. I tre siti denominati VIL1, FAL e CONT sono caratterizzati dall’avere
sensori per il rilievo delle deformazioni lente del suolo, due siti SHN e BKR hanno strumentazione per il
rilievo della sismicità locale, e nei restanti due, VIL e FAL1, coesistono entrambi i sistemi.
L’attività programmata nel PEA riguardava la bonifica dei siti e la verifica dello stato della strumentazione
esistente.
In riferimento al primo punto sono state eliminate tutte le batterie di pile scariche ed i resti delle tende
lasciati dalle spedizioni precedenti sia come protezione dei siti che come ricovero d’emergenza per potere
meglio lavorare nel caso di avverse condizioni ambientali. Il lavoro di smaltimento delle batterie è stato reso
gravoso dal fatto che, per ragioni ambientali e logistiche, è stato necessario travasare tutto l’acido solforico
contenuto in esse in dei contenitori appropriati prima del trasporto in elicottero presso la base MZS
Contemporaneamente allo smaltimento è stato effettuato lo scaricamento dei dati dalle memorie allo
stato solido. Purtroppo a causa delle dimensioni limitate delle memorie e della manutenzione non eseguita
negli anni precedenti, si è constatato che, a causa allo scarico totale delle batterie, sono disponibili
solamente gli ultimi 700 giorni antecedenti lo spegnimento delle stazioni.
Di seguito viene riportato lo stato della strumentazione dei vari siti:
VIL:
in funzione dal 1998 al giugno 2001; dati disponibili da gennaio 2000 a giugno 2001; da novembre
2000 si è riscontrata un anomalia sull’elettronica del tiltmetro.
VIL1: in funzione dal 1998 al dicembre 2001; dati disponibili da agosto 2000 a dicembre 2001.
CONT: in funzione dal 1998 al settembre 2000; dati disponibili solo per il suddetto periodo.
FAL1: in funzione dal 1998 a fine 2004; dati disponibili dal 2002 al 2004.
FAL: la stazione ha acquisito due anni di dati, ma, a causa di una anomalia del modulo di memoria, non è
possibile risalire a quali anni.
Dal controllo dello stato delle cinque stazioni clinometriche si è constatato che la stazione di VIL ha un
problema nell’acquisizione del segnale del tiltmetro. Dalla verifica offline dei dati acquisiti e dal check dello
stato dell’elettronica che gestisce l’acquisizione, il problema potrebbe essere imputabile non al sensore
bensì all’elettronica che lo gestisce. Purtroppo a causa delle cattive condizioni ambientali che hanno
imperversato sul Monte Melbourne nelle ultime settimane del secondo periodo, non è stato possibile
effettuare ulteriori verifiche per confutare tale ipotesi. In ogni caso, visto che l’elettronica di controllo del
tiltmetro non è annessa allo strumento ma è esterna ad esso essendo alloggiata nella scatola di
acquisizione, il problema potrebbe essere facilmente risolvibile senza grossi sconvolgimenti del sito. Nei
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restanti quattro siti non sono state riscontrate importanti anomalie nei segnali acquisiti, tralasciando quelle
fisiologiche dovute alla manutenzione non effettuata nel corso degli anni precedenti (leackage tra i contatti e
batterie semiscariche nelle memorie allo stato solido) che comunque sono state risolte in laboratorio.
Allo stato attuale le stazioni VIL1 e FAL1 sono in acquisizione ed è stato programmato che a fine
campagna vengano prelevati gli storage module per essere spediti in Italia.
Sempre a causa delle avverse condizioni meteo, non è stato possibile ripristinare provvisoriamente i siti.
VIL, FAL e CONT per cui tutta l’elettronica di controllo è stata spedita in Italia. Non è stato possibile neanche
effettuare la sigillatura di fine campagna, comunque sono stati presi accordi affinché, tempo permettendo,
questo possa essere fatto appena possibile da personale specializzato.
Progetto 2004/2.2: Misure di concentrazione di gas in traccia e delle caratteristiche ottiche
delle particelle di aerosol a Baia Terra Nova e Dôme C (DO3meCO2)
F. Calzolari, G. Pupillo
Introduzione
La consapevolezza che le modificazioni della composizione atmosferica prodotte sia dai processi naturali
che da quelli antropogenici possano provocare cambiamenti climatici su scala regionale e su scala globale è
andata nel corso degli ultimi anni sempre più crescendo non solo tra la comunità scientifica ma anche nella
pubblica opinione. La comprensione dei meccanismi che determinano la concentrazione dei gas in traccia
che maggiormente influenzano il sistema climatico, in particolare CO2, O3, CH4 e CO, è diventato un
argomento di primaria importanza per la comunità scientifica che si occupa di questioni climatiche. Analoga
importanza rivestono inoltre le ricerche miranti a valutare gli effetti che a scala regionale possono essere
prodotti da altri componenti dell'atmosfera come gli aerosol e le nubi. Gli aerosol, così come il contenuto
atmosferico dei gas in traccia, possono avere una doppia origine: naturale ed antropica. Infatti, a dispetto
della lontananza da agglomerati urbani ed industriali e da aree vegetative, l’atmosfera antartica è soggetta a
fenomeni di trasporto di masse d’aria di origine diversa, che ne possono influenzare la composizione di
background.
Nel caso della CO2, la conoscenza della distribuzione della sua concentrazione alle alte latitudini è molto
importante perché, trovandosi a grandissima distanza da regioni vegetate ed industriali, consente di valutare
con accuratezza non solo il rateo medio annuo di crescita in condizioni background, ma anche le piccole
fluttuazioni annuali determinate da fenomeni a grande scala (come le eruzioni vulcaniche, El Niño, La Niña
ecc.). Questi studi e misure permettono inoltre la validazione dei modelli che descrivono il ciclo del carbonio
su scala globale.
Nel caso dell'ozono, il ruolo che tale gas riveste nella fotochimica della troposfera e in particolare nel
determinarne la capacità ossidativa, il suo ruolo di tracciante dei processi di scambio stratosfera-troposfera e
dei processi di trasporti di masse d’aria inquinate, rende fondamentale la conoscenza del rapporto di
rimescolamento al suolo e dei suoi andamenti stagionali ed interannuali. Inoltre, la determinazione della
concentrazione di ozono alla superficie può fornire utili indicazioni sulla dinamica di altri fenomeni.
A dispetto della loro bassa concentrazione nell’area antartica, gli aerosol possono rivestire un ruolo molto
importante nel sistema climatico antartico, in particolare a causa dei bassi valori di elevazione solare e agli
alti valori di albedo della superficie, condizioni che amplificano notevolmente gli effetti radiativi diretti degli
aerosol. In particolare, piccole modifiche della riflessività superficiale causate dalla presenza dell'aerosol
possono comportare notevoli cambiamenti nel flusso di radiazione solare alla superficie. Agli effetti diretti
provocati dall'aerosol a causa dell'attenuazione della radiazione solare in arrivo alla superficie e alla
ridistribuzione della stessa nell'atmosfera, si aggiungono gli effetti indiretti, che possono portare a
cambiamenti nella distribuzione come nella tipologia delle nubi presenti nella regione costiera antartica.
Rappresentando le nubi il fattore di gran lunga più importante nella modulazione dei flussi ad onda corta ma
soprattutto ad onda lunga, ed essendo il sistema climatico governato dal bilancio di radiazione alla superficie
ed in atmosfera, ottenere informazioni sugli effetti delle nubi e monitorare eventuali modifiche in Antartide
risulta essere di importanza primaria.
La scarsità di siti di misura in Antartide e nella zona del Mare di Ross, rendono le misure effettuate
presso la stazione Mario Zucchelli (MZS) oltremodo preziose per offrire una copertura della zona costiera del
continente.
L'attività in campo
La campagna di misure e l’attività di ricerca sono state effettuate presso la stazione di Campo Icaro, 2 km
circa a sud della Stazione Mario Zucchelli (MZS), lungo la costa del Mare di Ross. L’attività sperimentale di
misura si è svolta nel periodo 31 ottobre 2004 – 17 febbraio 2005. La fattiva collaborazione con altri progetti
di ricerca ed attività sperimentali condotte a Campo Icaro, ha permesso la regolare esecuzione delle misure
anche nel terzo ed ultimo periodo, quando nessun operatore è stato assegnato al presente Progetto.
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L’attività sperimentale in campo, già avviata nel 1999, riguarda la realizzazione di un sistema per misure
continuative in atmosfera di gas in traccia e di radiazione solare. In questo modo si sono eseguite misure:
(a) della concentrazione superficiale di ozono, (b) della concentrazione al suolo della CO2, (c) della
radiazione solare ad onda corta e lunga, (d) dei parametri meteorologici.
Le misure ai punti (a) e (b) sono eseguite per acquisire informazioni di due tra i più importanti gas in
traccia e con il fine di contribuire allo studio dei cambiamenti della composizione atmosferica e dei processi
di trasporto orizzontale e/o di scambio troposfera-stratosfera (con particolare interesse agli episodi di
intrusione) nella zona del Mare di Ross. Le misure relative al punto (c) permettono una valutazione degli
effetti prodotti da aerosol e nubi sui flussi di radiazione al suolo sia ad onda corta che ad onda lunga. Le
misure al punto (d) risultano indispensabili per interpretare in modo corretto le misure di gas e radiazione
riportate ai punti precedenti.
In relazione agli obiettivi sopra delineati, tutta la strumentazione ha funzionato con sufficiente regolarità
fino alla metà di febbraio 2005. Il complesso sistema sperimentale per la misura della concentrazione di
ozono e CO2 è stato riallestito nel container appositamente realizzato a Campo Icaro per tali misure. L’aria
da campionare è aspirata dall’esterno attraverso l’utilizzo di una turbina, con controllo automatico di flusso,
(velocità da 1 a 3 m/s) e convogliata, attraverso un apposito circuito, fino alla camera di prelievo ed agli
analizzatori. Un analizzatore Dasibi 1108 UV è stato utilizzato per la misura in continuo dell’ozono, mentre
un analizzatore Siemens - ULTRAMAT 6E è stato utilizzato per la misura in continuo della CO2. Il sistema di
controllo strumentale, acquisizione e memorizzazione dei dati è costituito da un PC P4 fornito di un apposito
software, da un blocco di elettrovalvole comandate dal sistema di acquisizione, da una scheda AD NI
(National Instruments) PCI-MIO-16XE-50, da una multiseriale NI e da un sistema di comunicazione Elan
Siemens il tutto già impostato per il controllo remoto.
All’interno del container hanno trovato posto anche le bombole contenenti le miscele calibrate di anidride
carbonica necessarie a definire la scala di misura dell’analizzatore e ad effettuare le periodiche tarature. Il
circuito di vuoto per la CO2 è quindi stato completamente rifatto, al fine di poter inserire nel sistema le cinque
bombole di gas primari. In questo modo si può eseguire ogni 15-20 giorni un controllo della concentrazione
delle miscele di lavoro. Queste ultime sono usate per definire, ogni 4 ore, la scala di misura dell'analizzatore
SIEMENS (zero circa 360 ppmv, span circa 385 ppmv).
Poiché la misura di CO2 avviene nella banda spettrale dell’IR e gli spettri di assorbimento della stessa
CO2 e del vapor d’acqua si sovrappongono in alcune zone spettrali, particolarmente importante diviene la
deumidificazione del campione di aria. Ciò permetterà di raggiungere un’ottima precisione nelle misura
desiderate (~0.1ppmv). L’aria campionata dall’analizzatore ULTRAMAT è stata eliminata facendola prima
scorrere attraverso un apposito sistema automatico di deumidificazione a celle Peltier (messo a punto nei
laboratori CNR) che porta la temperatura dell’aria a –50°C. Nel deumidificatore due rotture del sistema di
protezione contro le sovratensioni, hanno portato alla interruzione della misura ed alla necessità di operare
sull'analizzatore per ripulire il circuito pneumatico interno dall'umidità residua e dalle impurità trasportate con
l'aria. Questo ha costretto per tre volte ad interrompere le misure, per rendere correttamente funzionante il
Siemens ULTRAMAT. Purtroppo la mancanza di adeguata attrezzatura per procedere con sicurezza alla
pulizia del sistema pneumatico ha reso estremamente difficoltosa la risoluzione del problema. A parte questo
inconveniente, le misure di CO2 sono risultate di una estrema stabilità durante tutto il periodo di misura,
garantendo ampiamente la precisione di 0.1 ppmv.
Per quel che riguarda le misure di ozono, eseguite con l’analizzatore Dasibi 1108 UV, al fine di
mantenere il sistema in uno stato di funzionalità ottimale si sono eseguite giornalmente le prove di controllo
strumentale per controllare i parametri quali: frequenza lampada di misura, temperatura “gas” in cella di
misura, pressione parziale “gas” misurato, coefficiente di correzione P/T, misura zero. È stato pulito
periodicamente il sistema di inlet e sono stati cambiati i filtri antiparticolato. I valori di zero strumentale,
automaticamente eseguiti ogni 24 ore risultano molto stabili e variabili tra -3 e +1 ppbv.
Le normali grandezze meteorologiche di temperatura, umidità, direzione ed intensità del vento,
necessarie ad interpretare correttamente in maniera particolare le misure di ozono e CO2, sono state fornite
da una stazione meteorologica WST7000 – Irdam. La stazione, utilizzata in stazioni di montagna d’alta
quota, è posta su un traliccio di 6 m. Essa misura l’intensità e direzione del vento tramite un sensore a filo
caldo, quindi senza parti in movimento, per cui garantisce questa misura
anche in condizioni meteorologiche particolarmente avverse. Nonostante ciò,
in coincidenza della nevicata del 7-8 gennaio, la stazione IRDAM è stata
ricoperta da ghiaccio nella parte di misura dei parametri temperatura ed
umidità. Purtroppo il timore di danneggiare l’apparato ha sconsigliato la totale
rimozione del ghiaccio, così che le misure di temperatura ed umidità non
possono in questi giorni essere ritenute corrette.
Le misure di radiazione sono state condotte mediante due strumenti: il
radiometro CNR-1 della Kipp&Zonen e lo shadowband radiometer modello
Fig. 2.2.1
MFR-7 della YES (fig. 2.2.1).
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Il radiometro CNR-1 ha fornito una misura continua ed accurata dei quattro flussi di radiazione che
contribuiscono a determinare il bilancio di radiazione alla superficie. Tale strumento è dotato di due sensori
per la misura dei flussi incidenti di radiazione solare globale (onda corta) e radiazione infrarossa emessa
dall’atmosfera (onda lunga) e di due analoghi sensori per la misura della radiazione ad onda corta riflessa
dal suolo e della radiazione ad onda lunga che il suolo emette. Il rapporto tra la radiazione ad onda corta
riflessa e quella incidente ha permesso di ottenere una valutazione dell'albedo della superficie. Lo
shadowband radiometer, attraverso la misura di radiazione eseguita in 6 canali di lunghezze d’onda, tra 415
e 940 nm, ha fornito informazioni sulle caratteristiche spettrali dei flussi di radiazione solare globale e diffusa
incidenti, e soprattutto informazioni sul grado di copertura nuvolosa.
Sia il radiometro CNR-1 che lo shadowband radiometer MFR-7 sono stati posti in posizioni ottimali per
ottenere un campo di vista quanto più libero ed omogeneo possibile, il primo sopra il tetto di uno dei
container ed il secondo su un traliccio alto 2 m posto a circa 20 metri dall'MFR-7 e dai container di Campo
Icaro.
Analisi dei dati
L'analisi dei dati acquisiti quest'anno, comprensiva dei processi di validazione ed omogeneizzazione con i
data-set acquisiti negli anni precedenti, è tuttora in corso. Da un’analisi preliminare risulta evidente che il
grow-rate medio annuo di concentrazione di CO2 misurato a Campo Icaro – MZS si aggira intorno ai 2 ppmv
per anno, valore in accordo con quanto rilevato presso altre stazioni del continente antartico. Da queste
analisi preliminari risulta che i valori misurati hanno oscillato tra 374.5 e 376.2 ppmv, con valori leggermente
a diminuire durante il periodo di misura. Durante i primi giorni di gennaio si è registrato un episodio, che sarà
analizzato in dettaglio, che ha mostrato una rapida ed inusuale diminuzione di CO2.
Per quel che riguarda le misure di ozono, i valori di concentrazione hanno oscillato tra circa 10 e 40 ppbv.
L’andamento è risultato in linea con le concentrazioni medie rilevate negli anni precedenti (2001-2004),
come mostrato in fig. 2.2.2.
Fig. 2.2.2
L'analisi preliminare dei dati ha permesso di individuare casi interessanti per lo studio del trasporto di
masse d’aria ricche di ozono, ad esempio nelle giornate del 21 e 22 novembre. Sarà altrettanto interessante
verificare le condizioni che hanno permesso alla concentrazione di O3 di raggiungere valori estremamente
ridotti, non superando in genere i 12-13 ppbv. L'analisi approfondita delle condizioni meteorologiche e
dinamiche dell’atmosfera antartica oltre al confronto con altre misure permetterà di individuare e studiare gli
eventi che hanno caratterizzato la concentrazione superficiale di O3 a Campo Icaro nel periodo considerato.
Le misure di radiazione solare eseguite con il radiometro CNR-1 e lo shadowband radiometer permettono,
tra le altre cose, di determinare le condizioni di copertura nuvolosa a Campo Icaro. Da un’analisi preliminare
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ottenuta grazie all'applicazione della
procedura
di
Long,
risultano
identificate le giornate di cielo
sereno. Per ogni giorno viene così
definito il numero di minuti per cui è
risultata vera la condizione di cielo
sereno (fig. 2.2.3).
Per ogni giornata in condizioni di
cielo sereno, sono stati poi
determinati i parametri legati alla
torbidità dell'atmosfera e quindi
all’irradianza globale con il Sole allo
zenith. Questa analisi è ovviamente
solo in fase preliminare e sarà
completata nei prossimi mesi ed
integrata anch'essa con i dataset
delle campagne precedenti.
Fig. 2.2.3
Progetto 2004/2.3: Monitoraggio geodetico della Terra Vittoria settentrionale
M. Dubbini, A. Zanutta
Secondo programma sono state eseguite le seguenti operazioni:
- manutenzione e scarico dati della stazione GPS permanente TNB1;
- installazione di un generatore eolico nella stazione VL01 (Cape Hallett) per rendere tale stazione
permanente a tutti gli effetti;
- ripetizione di alcune basi della rete VLNDEF ai fini del monitoraggio della deformazione crostale e
della connessione con la rete GPS americana TAMDEF.
Nello specifico, nei primi giorni del periodo, sono state messe in acquisizione le stazioni della rete
VLNDEF denominate VL01, VL05, VL06, VL10, VL12, VL14, VL17, VL23. I GPS posizionati hanno acquisito
contemporaneamente per un minimo di dieci giorni interi. Successivamente, sono stati spostati alcuni
ricevitori in modo tale che la conformazione della rete geodetica di monitoraggio venisse ad essere la
seguente: VL01, VL12, VL06, VL16, VL17, VL18, VL19. Questo per ottenere il collegamento con la rete
americana TAMDEF. I ricevitori GPS posizionati sui vertici sopra citati, sono stati recuperati anche
successivamente al termine del primo periodo dal Dott. Stefano Urbini.
I dati grezzi acquisiti dagli strumenti sono stati trasformati in formato RINEX standard per controllarne
l’integrità e la correttezza.
E’ stato installato un ricevitore GPS Trimble 5700 a Dôme C sulla torre “rumorosa” per studi di carattere
prevalentemente meteorologico.
Si è dovuto sostituire il generatore eolico installato a Cape Hallett con un altro opportunamente
modificato, in quanto il primo era stato divelto durante particolari condizioni meteo avverse. Tale generatore
è stato installato successivamente al 3/12/2004 da personale della Base da noi preventivamente istruito.
Progetto 2004/2.5: Osservatori permanenti per il geomagnetismo e la sismologia
Osservatorio Sismologico
A. Delladio, F. Pongetti, N. Pagliuca
Le attività svolte nel corso della spedizione presso la Stazione Mario Zucchelli (MZS) si sono articolate
sull’Osservatorio Sismologico della Stazione Mario Zucchelli e sulla Stazione remota di Starr Nunatak.
Osservatorio Sismologico della Stazione Mario Zucchelli
L’Osservatorio Sismologico VBB della Stazione MZS a Baia Terra Nova si compone attualmente di tre
terne sismometriche a larga banda (Streckeisen STS-1, STS-2, Guralp CMG-3T), di tre acquisitori a 24 bit
(Quanterra Q-680, 2xQ4126) e di un sistema di telemetria, costituito da una linea modem HDSL e da tre
linee di trasmissione dati full-duplex, che permettono di comunicare con la rete locale e con il PAT
Strumentazione, situato nell’area della Base, ove sono ubicate una workstation Sun Blade 150, utilizzata per
acquisizione ed analisi di dati sismologici, ed un sistema Digital Alpha di acquisizione centralizzata
multidisciplinare.
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Lo schema a blocchi della strumentazione installata presso il tunnel dei sismografi è riportato in fig. 2.5.1.
Antenna GPS
Porta Console
al P.A.T. (1 Km )
Linee dati
STS-2
Q4126
Cavo
modem
modem HDSL
Antenna GPS
Data Link
switch
Q4126
STS-1
ethernet
modem
Antenna GPS
Q4126
Porta Console
Sensori
Q680
CMG-3T
Q680
modem
12 V U.P.S.
24 V U.P.S.
220 V
Fig 2.5.1: Schema della stazione sismica TNV
Lo schema a blocchi della sezione ubicata presso il PAT Strumentazione è riportato in fig. 2.5.2.
Al tunnel sismografi
Linee dati
Cavo
modem
modem
modem
HDSL
modem
Data Link
Terminale
Satellitare
Inmarsat
Saturn-B
Porte di
console
SUN
ALPHA
U.P.S.
Blade
220 V
L.A.N.
Fig. 2.5.2: Schema Strumentazione PAT
L’Osservatorio Sismologico è attivo, in forma completamente automatica ed incustodita, per 12 mesi
l’anno. E’ possibile connettersi dall’Italia al PAT, tramite una connessione telefonica satellitare Inmarsat;
stabilita la connessione, è immediato il collegamento via rete alla workstation Sun e a due dei tre sistemi di
acquisizione dati sismologici.
Le operazioni eseguite nel corso della spedizione sono le seguenti:
- è stato aggiornato il SW di acquisizione di uno degli acquisitori in attività, collegato ai sismometri STS-1.
In tale circostanza è stato introdotto il codice di Location Code,
- è stata sostituita la ormai obsoleta workstation Sun Ultra 1 con una recentissima Sun Blade 150; è stato
installato il sistema operativo Solaris 9, realizzata la configurazione di utente e di rete, e configurato il SW
di acquisizione Comserv; infine, sono stati installati i pacchetti applicativi di analisi di dati sismologici PQL
e SAC, oltre a vari altri programmi di conversione di formato, ecc..
- è stata poi sostituita l'unità DDS dell'acquisitore Q4126 connesso al sismometro STS-2, la quale
presentava dei problemi di funzionamento.
- è stata rieffettuata, sui sismometri, l'evacuazione delle campane di protezione dei sensori STS-1, e ne è
stata effettuata la ricentratura,
- è stato effettuato il backup di tutti i dati acquisiti,
22
-
è stato infine curato l'allestimento del nuovo laboratorio sismometrico presso Oasi.
Notevole attenzione è stata prestata all'analisi dei sismogrammi relativi al catastrofico evento sismico del
26/12/2004 presso l’isola di Sumatra, che provocò lo tsunami abbattutasi nel Golfo del Bengala. Si riporta
qui di seguito il sismogramma dell’evento principale, registrato presso l’Osservatorio di MZS.
Fig. 2.5.3: Grafico delle tre componenti del sismogramma relativo all’evento dell’Isola di Sumatra, 26/12/2004.
Stazione sismica di Starr Nunatak
La stazione è una stazione da campo lasciata in acquisizione durante l’inverno australe, al termine della
campagna sismologica del David Glacier effettuata nel corso della XIX Spedizione. Le sue coordinate sono:
75°53.935’S, 162°35.547’E. Al primo sopralluogo, tutta la strumentazione è stata rinvenuta in piena
efficienza. La stazione si è spenta per oscurità il 21/4/04, per riprendere regolarmente l’acquisizione il giorno
10/10/04, al termine della notte antartica.
L’attività nel 3° periodo della spedizione è stata in larga parte dedicata al recupero e all’analisi dei dati
della stazione, e alla preparazione per renderla idonea ad operare durante il prossimo inverno antartico.
Sono stati effettuati complessivamente 5 sopralluoghi in elicottero, per la verifica accurata della
strumentazione in vista dell’inverno. Sono stati sostituiti l’acquisitore, il regolatore di carica, e le batterie. A
MZS, sono state ricaricate le batterie, è stato riparato il regolatore e reinstallato il software necessario per il
funzionamento dell’acquisitore.
Sul finire di spedizione, è stata fatta la verifica dello stato operativo di tutta la strumentazione
dell’Osservatorio Sismologico di MZS. La Workstation Sun ha mantenuto attiva l’acquisizione e sta
regolarmente trasferendo i dati sulle cassette di backup. Inoltre, è stato ripristinato il collegamento WEB che
consente di accedere alla strumentazione dell’Osservatorio Sismologico in tempo reale e valutare la bontà
dell’acquisizione collegandosi alla rete LAN della Stazione.
Sono stati anche compiuti alcuni interventi presso l’osservatorio sismologico per l’installazione di un
sismometro a corto periodo S13, opportunamente modificato in laboratorio per lavorare ad una banda
allargata di 40 secondi. Insieme al sensore in oggetto è stato installato un nuovo digitalizzatore a 24 bit
(Gaia), prodotto dai laboratori elettronici-sismografici dell'INGV. All’esterno dell’osservatorio è stata installata
un’antenna GPS. Questa strumentazione resterà in acquisizione per tutto l’anno.
Nell’ultima settimana di attività è stato accuratamente tenuto sotto osservazione il funzionamento di tutte
le unità componenti la stazione sismologica VBB, e, al momento della partenza, tutti i processi di
acquisizione dei segnali sismici sono risultati regolari e senza anomalie.
Osservatorio Geomagnetico
S. Lepidi
Le attività per il Progetto 2004/2.5, unità operativa MOR-CAF, sono state tutte svolte nell’ambito del primo
periodo, a parte brevi operazioni effettuate nel terzo periodo da un ricercatore impegnato in altro Progetto. In
particolare si sono svolte le attivitàriportate qui di seguito.
- Sono stati effettuati dei controlli sul funzionamento della strumentazione presso l'Osservatorio
Geomagnetico ad Oasi; la strumentazione consiste in due sistemi automatici indipendenti per la
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-
-
registrazione dell’intensità del campo magnetico terrestre e delle variazioni delle sue tre componenti
ortogonali. E’ stato modificato il sistema di alimentazione degli strumenti ed è stato verificato che la nuova
configurazione fosse idonea per l’acquisizione durante il periodo invernale, anche prevedendo interruzioni
nell’alimentazione della Base, e che i dati siano disponibili in Italia in tempo reale.
Sono state effettuate con regolarità le misure assolute manuali di declinazione e di inclinazione
magnetica, tramite il teodolite magnetico. Queste misure vengono utilizzate per la calibrazione della
strumentazione automatica; esse permettono un più accurato controllo del funzionamento della
strumentazione, poiché indicano una linea base per la stabilità a lungo periodo in differenti condizioni di
campo magnetico e di temperatura (vedasi fig.2.5.4).
E’ stata effettuata giornalmente un'analisi preliminare delle misure effettuate dai due sistemi automatici
per un controllo della loro qualità, realizzando grafici delle componenti e dell’intensità del campo
geomagnetico e calcolando le basi rispetto alle misure manuali di declinazione e inclinazione.
E’ stato effettuato lo scarico e il backup dei dati acquisiti durante questo primo periodo, da riportare in
Italia per una successiva elaborazione, ed è stata effettuata la pulizia dei dischi rigidi dei PC di
acquisizione.
Sono stati effettuati dei lavori di manutenzione straordinaria presso la casetta misure assolute e la
casetta sensori, situate ad Oasi, migliorandone anche l’isolamento termico. E’ stato infine effettuato un
consolidamento dell’appoggio al suolo delle due casette.
Si è infine provveduto allo scarico dei dati invernali ed al controllo del funzionamento del search-coil per
la misura delle pulsazioni geomagnetiche gestito dall’Università de L’Aquila (Progetto 2004/7.7).
Tutti gli obiettivi prefissati per il primo periodo sono stati raggiunti soddisfacentemente.
Fig. 2.5.4: Basi delle componenti del campo geomagnetico. Le variazioni dei valori delle basi sono contenute entro 10 nT
per le componenti orizzontale (H) e verticale (Z) ed entro due gradi per la declinazione D. Questi risultati
dimostrano una buona stabilità della strumentazione in diverse condizioni di temperatura e di attività
geomagnetica (i giorni 312-315 sono caratterizzati da una attività geomagnetica estremamente intensa dovuta
all’arrivo a terra di due coronal mass ejections).
Progetto 2004/2.6: Osservatorio Meteo-Climatologico Antartico
G. Clai, S. Dolci, U. Gentili, M. Proposito
Le attività del Progetto si sono svolte sia presso la Stazione Mario Zucchelli, sia alla Stazione Concordia
sul Plateau antartico (per la cui relazione si rimanda al capitolo 2). Inoltre quest’anno il gruppo ha avuto un
ulteriore impegno consistente nella collaborazione con altri gruppi di lavoro, e precisamente con i Progetti
2004/5.2 e 2004/5.3.
Il laboratorio al Campo Meteo è stato aperto il 22 ottobre ed è iniziato subito il lavoro di routine con la
raccolta dei dati e la manutenzione alle stazioni automatiche.
Attività di radiosondaggio
Non è stato possibile effettuare le attività di radiosondaggio per tutta la spedizione, in quanto, nonostante
che l’anno passato il Marwin (che si era guastato alla fine della spedizione) fosse stato rispedito alla Vaisala
per la riparazione, una volta rientrato in Base ai primi di novembre del 2004 e reinstallato, ha presentato lo
stesso tipo di mal funzionamento dell’anno passato. Non è stato possibile farlo ripartire nemmeno in seguito,
nonostante sia stata sostituita la scheda GPS e siano state fatte tutte le prove suggerite dalla Vaisala. Il
Marwin è stato quindi di nuovo spedito alla Vaisala.
24
Collaborazioni con altri progetti
Quest’anno il nostro gruppo ha collaborato con diversi altri gruppi. Tutte le collaborazioni sono andate a
buon fine e si sono rivelate soddisfacenti per entrambe le parti. Le collaborazioni si sono svolte:
- con il Progetto 2004/5.2 per la misura dell’altezza della neve sulle paline posizionate in più punti sul
plateau: Mid Point, Sitry Point e Alto Priestley Glacier,
- con il Progetto 2004/5.3 per lo scarico dei dati ed il controllo dei datalogger installati al Boomerang
Glacier nel punto di coordinate 74°30.130’S, 163°50.094’E, e ad Harrow Peaks, nel punto di coordinate
74°12.296’S, 164°49.475’E,
- con il Progetto 2004/2.4 per il rilevamento di latitudine, longitudine e quota delle stazioni meteo Penguin a
Edmonson Point ed Alessandra a Cape King.
Manutenzione ordinaria e straordinaria delle AWS
Alfa e Bravo (pista del C-130): installazione sulla pista di atterraggio all’apertura della Base dal personale
logistico e loro disinstallazione alla rottura del pack; in seguito Alfa è stata montata su un promontorio
adiacente la nuova pista di atterraggio di Enigma Lake.
Minni (Browning Pass): installazione della stazione anemometrica sulla pista del Twin Otter a fine novembre
e sua rimozione qualche giorno prima della chiusura.
Maria (Mt Browning): riattivazione della stazione meteo (non funzionante dal marzo del 2004); sostituzione
della flash card; sostituzione delle batterie raddoppiandone la capacità.
Zoraida (Medio Priestley Glacier): manutenzione ordinaria e ritensionamento degli stralli; sostituzione delle
eprom, controllo delle misure di temperatura umidità e pressione con strumenti di riferimento.
Rita (Enigma Lake): manutenzione alla stazione meteo, reinstallazione di un pannello solare, sostituzione
delle eprom, controllo delle misure di temperatura umidità e pressione con strumenti di riferimento.
Penguin (Edmonson Point): sostituzione delle batterie raddoppiandone la capacità, sostituzione delle eprom,
controllo delle misure di temperatura umidità e pressione con strumenti di riferimento.
Lola (Tourmaline Plateau): manutenzione ordinaria, alla stazione meteo sostituzione delle eprom, controllo
delle misure di temperatura umidità e pressione con strumenti di riferimento; sostituzione della eprom del
trasmettitore satellitare Metocean.
Irene (Sitry Point): manutenzione ordinaria; sostituzione della flash card, controllo delle misure di
temperatura umidità e pressione con strumenti di riferimento; rimozione del telefono Iridium .
Sofia_b (alto David Glacier): sostituzione dei sensori per la misura di temperatura, umidità, direzione e
velocità del vento; reset del registro degli errori con conseguente eliminazione del relativo allarme acustico.
Arelis (Cape Ross): manutenzione ordinaria e sostituzione dei sensori per la misura della direzione e
velocità del vento, e sostituzione delle eprom.
Modesta (Alto Priestley Glacier): sollevamento della cassa batterie a causa dell’accumulo di neve;
sostituzione dell’aerogeneratore guasto e sostituzione dei sensori per la misura della direzione e velocità del
vento e della flash card.
Silvia (Cape Phillips): manutenzione ordinaria, sostituzione dei sensori per la misura della direzione e
velocità del vento, sostutuzione delle eprom.
Giulia (Mid Point): manutenzione ordinaria, sostituzione della flash card e controllo dei parametri e delle
tensioni; installazione dell’Iridium nel primo periodo e sua rimozione nel terzo.
Paola (Talos Dome): manutenzione ordinaria con sostituzione dei sensori per la misura della direzione e
velocità del vento, sostituzione della flash card e della scheda di pressione guasta; sollevamento
dell’aerogeneratore a causa dell’accumulo di neve; sostituzione delle batterie raddoppiandone la capacità.
Alessandra (Cape King): manutenzione ordinaria; sostituzione delle eprom, controllo delle misure di
temperatura umidità e pressione con strumenti di riferimento.
Altre attività
-
Installazione e configurazione di due nuovi PC;
riparazione della linea di trasmissione dati che collega la Sala Operativa alla stazione Eneide e al
nephoipsometro;
documentazione fotografica particolareggiata delle installazioni della strumentazione meteo installata;
collaborazione con il Servizio Tecnico-Scientifico di Meteoprevisione, anche per la definizione di
procedure per la ricezione e l’invio di dati e prodotti meteorologici;
seminari informativi sulle attività del Progetto.
Note e commenti
Quest’anno, al contrario di tutti gli anni passati, a nessuno del gruppo è stata data la possibilità di arrivare
in Antartide con il primo nucleo di venti persone e partecipare all’apertura della Base, nonostante ciò fosse
stato previsto nel PEA. Ciò ha comportato un ritardo di dieci giorni nell’attività lavorativa dell’Osservatorio;
tale situazione ha limitato significativamente gli strumenti disponibili per l’attività dei meteoprevisori, oltre ad
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un aggravio di lavoro per il personale della logistica che ha dovuto provvedere all’installazione delle stazioni
di pista Alfa e Bravo, all’attivazione del nephoipsometro (peraltro non riuscita), alla visualizzazione dei dati di
Eneide in sala operativa (non riuscita nemmeno questa). A causa del ritardo e di numerosi inconvenienti
intervenuti, molti lavori non sono stati portati a termine.
PROGETTO 2004/2.7: Sismologia a larga banda nella regione del Mare di Scotia
R. Laterza, F. Militello, M. Plasencia (Basi argentine Jubany, Orcadas, Esperanza)
Nel corso della Campagna 2004-2005 sono state svolte attività di manutenzione ordinaria e straordinaria
nelle due stazioni antartiche della rete ASAIN operanti a Base Jubany e a Base Orcadas ed è stata
reinstallata la stazione di Base Esperanza. Il punto caratterizzante della campagna è stato peraltro lo sforzo
compiuto, con la collaborazione delle istituzioni argentine incaricate della gestione logistica nelle tre Basi
(IAA - Instituto Antartico Argentino - per Base Jubany, Ejercito Argentino per Base Esperanza, Armada
Argentina per Base Orcadas), per collegare alla rete Internet le tre stazioni attivando così la trasmissione in
tempo reale dei dati all’OGS e al centro europeo Orfeus.
Base Esperanza
M. Plasencia
La stazione è stata reinstallata in base ad accordi tra l’OGS, l’Ejercito Argentino e l’IAA. Dal 1992 a
Base Esperanza sono portati avanti programmi di osservazione sismologica. Purtroppo per ragioni
estranee alla stazione sismografica questa è stata chiusa al principio del 2002 ed è stata riaperta durante
la presente campagna. La reinstallazione della stazione ha comportato le seguenti operazioni:
1) costruzione di un nuovo plinto (di dimensioni 60x60x60 cm) per il sismometro;
2) costruzione di un rivestimento per il sensore realizzato in legno a doppia parete di spessore 12 cm circa
riempito di tergopor per l’isolamento termico;
3) rivestimento generale delle pareti del rifugio del sensore con fibra di vetro, per una maggior resistenza e
stabilità ed una miglior protezione dalle basse temperature; pittura della parte in legno esterna;
4) completamento del recinto del sensore anteriormente alla sua installazione con un tubo interrato di PVC
da 2.5” per il collegamento tra sensore e laboratorio, per l’alimentazione elettrica, la comunicazione
sensore–PC di controllo e la memorizzazione dei dati;
5) costruzione della copertura principale del sensore in Styrofoam, consistente in due rivestimenti foderati
con pellicola di alluminio, per assicurare la stabilità termica;
6) installazione del sismometro e sua calibrazione; il sismografo funziona ininterrottamente dal 27/1/2005,
ed ha registrato uno dei maggiori eventi occorsi nel 2005, il terremoto delle Isole filippine verificatosi il
5/2/2005 (vedi figura 2.7.1);
7) posa in opera del cavo UTP, tra i laboratori e la parte alta della cucina nella casa principale, per
l’integrazione dei laboratori di sismologia e biologia alla rete Internet. A tale scopo sono stati installati
uno switch a 5 porte ed uno a 8 porte mentre nei laboratori è stato collocato un hub da 8 porte;
Fig. 2.7.1: Registrazione del terremoto nelle isole filippine (5.2.2005)
8) installazione di un cavo UTP, relativo ad una seconda connessione a Internet per la casa 13, tra l’hub
funzionante nella casa 12 e la casa 13;
9) manutenzione del container-laboratorio di sismologia per una miglior abitabilità nella stagione invernale;
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10) realizzazione di prove di collegamento via Internet per l’invio dei dati in tempo reale all’IAA, UNLP e
OGS in Italia. Essendo i test risultati soddisfacenti, per assicurare maggior robustezza al flusso dei dati
sarebbe comunque necessario assegnare un numero IP (Internet Protocol) fisso e connesso in maniera
indipendente da possibili altri server;
11) addestramento del Sr. H. Tassone (DNA-IAA), operatore della stazione durante la Campagna Antartica
Argentina 2005, che potrà contare sulla collaborazione del Suboficial Principal J. Villagra e del Cabo 1º
F. Hernán Suaréz, che avranno il compito di assicurare la regolare acquisizione, il salvataggio su
supporto magnetico e la realizzazione di copie di backup dei dati su CD e sul disco Iomega esterno.
Questo compito comprende l’invio in tempo reale dei dati ai centri nazionali Italiano presso l’OGS ed
Argentino a Buenos Aires nonché al centro europeo Orfeus che riceve i dati del sismografo via Internet.
Base Orcadas
F. Militello
Il lavoro da eseguire alla Base Orcadas è prevalentemente di controllo delle operazioni eseguite nel 2004
dalle Guardie Forestali addette al mantenimento della stazione e di aggiornamento e riparazione dei vari
componenti del sistema di acquisizione dei dati sismografici.
La principale innovazione nella Base antartica è l’introduzione di un collegamento Internet satellitare
permanente, che permetterà comunicazione e supervisione remota degli strumenti molto più precise di
quelle finora possibili, oltre alla trasmissione in tempo reale dei dati sismologici registrati in locale. Grazie alla
posta elettronica ed ai programmi di messaggistica istantanea di Internet, sarà possibile dialogare
direttamente con le Guardie Forestali addette al funzionamento del sistema durante tutto l’anno. In questa
maniera, le possibilità di malfunzionamenti dovuti ad errori sono molto ridotte.
Le operazioni da eseguire possono essere suddivise in due sezioni principali, a seconda della natura del
lavoro stesso: operazioni di logistica e di aggiornamento dei PC.
Operazioni di logistica
Ripristino del telefono satellitare NERA Worldphone
Negli ultimi mesi del 2004, il telefono satellitare NERA Worldphone ha cessato di funzionare. Il sistema fu
progettato inizialmente per permettere sia la trasmissione satellitare dial-up dei dati registrati dal sismografo,
sia le comunicazioni dirette con le Guardie Forestali. Con l’introduzione di un collegamento Internet,
entrambi gli aspetti sono diventati obsoleti. Si è deciso comunque di ripristinare il telefono satellitare per
eventuali comunicazioni di emergenza con la Base. Il malfunzionamento era dovuto alla rottura del cavo di
collegamento del telefono con l’antenna satellitare (posta sul tetto della struttura principale della Base) a
causa delle intemperie. E’ stata quindi eseguita la sostituzione del vecchio cavo e l’adeguamento della protezione dal forte vento e dalle abbondanti precipitazioni che quotidianamente interessano l’area della Base.
Controllo del rifugio del sensore Guralp
Per permettere una buona qualità dei dati registrati dal sensore, è necessario che quest’ultimo sia isolato
dalle intemperie e dai rumori di fondo provocati dai lavori nella Base. Dopo un controllo approfondito dello
stato del rifugio, si è ritenuto opportuno non modificare la situazione attuale, già ottimale. Si sono eseguite
comunque operazioni di sigillamento delle giunture e delle fessure presenti.
Educazione delle Guardie Forestali
Con il cambio annuale del personale della Base, è necessario addestrare le nuove Guardie Forestali ad
eseguire le operazioni con i dati del sismografo durante l’anno di permanenza. A tale scopo è stata loro
fornita una semplice spiegazione della teoria dei terremoti, del funzionamento delle apparecchiature presenti
nella Base e del formato dei dati registrati dal programma SCREAM (Seismometer Configuration, Realtime
Acquisition and Monitoring) della GURALP. Si è loro insegnato a controllare lo stato della registrazione dei
dati ed il loro trasferimento su CD. Si sono inoltre spiegati i vari problemi che possono insorgere durante
l’anno di permanenza e la loro risoluzione. Si è steso inoltre un manuale pratico con descritte tutte le
operazioni da eseguire ed i problemi che possono emergere.
Aggiornamento dei PC
Le macchine utilizzate dovevano essere aggiornate e potenziate a seconda del lavoro da svolgere. Le
modifiche principali dipendevano dall’introduzione del collegamento Internet che avrebbe dato la possibilità
di immettere in rete i dati del sismografo e di comunicare in linea costante con le Guardie Forestali.
Tutte le operazioni sono state eseguite in maniera tale da ridurre al minimo la perdita di eventuali dati
sismografici dovuta ad aggiornamenti e relativi riavvii dei sistemi. I computer utilizzati per la registrazione dei
dati sono stati due: un laptop (IBM, Pentium III, RAM 128Mb, da ora denominato Pnra1) collegato al
sismografo e su cui è attivo 24 ore su 24 il programma SCREAM 4.0 con il quale si registrano i dati, ed un
desktop (Gateway, Pentium II, RAM 64 Mb, da ora Pcorcadas) utilizzato per masterizzare i dati su CD.
27
Su Pcorcadas, come prima operazione, si è aggiunto un banco di memoria RAM da 128Mb ed un
masterizzatore di CD (quello presente era obsoleto). Inoltre, dato che Pcorcadas viene utilizzato da più
persone (alcune delle quali non competenti) per utilizzare vari programmi ed il nuovo collegamento Internet,
si è ritenuto opportuno installare Windows XP. Con il nuovo sistema operativo (che ha un interfaccia più
semplice da utilizzare) è possibile che il personale della Base utilizzi il PC senza possibilità di danneggiarlo.
Si sono prestabilite due utenze per l’utilizzo del computer che sono state protette con delle parole d’ordine.
L’utenza Biologia è ad uso esclusivo delle Guardie Forestali per eseguire i lavori di loro competenza e per
consultare Internet. L’utenza Sismologia verrà utilizzata esclusivamente per copiare su CD i dati registrati su
Pnra1. Ogni utenza è configurata in modo da rendere il più semplice possibile il lavoro ad essa assegnato.
Si è poi provveduto ad installare sulla macchina programmi anti-virus e anti-spam, configurandoli in modo
che si aggiornino automaticamente. Inoltre, per evitare possibili danni, sulla macchina non è stato installato
nessun programma di posta elettronica.
Anche su Pnra1 è stato installato il sistema operativo Windows XP per rendere il sistema omogeneo e
privo di incompatibilità. Si sono poi aggiornati i settaggi del programma SCREAM ai nuovi standard della rete
ASAIN e si sono eseguite varie operazioni di mantenimento del sistema, quali pulizia e deframmentazione
del disco, controllo del registro di sistema, ecc. Si sono infine installati i programmi anti-virus ed anti-spam.
Durante queste operazioni, i dati provenienti dal sismografo sono stati salvati temporaneamente sul disco di
Pcorcadas.
E’ stata poi creata una Lan interna e un collegamento con Internet: Per rendere il sistema più stabile ed
evitare possibili malfunzionamenti si è cercato principalmente di eliminare l’utilizzo dell’unità Zip esterna
utilizzata nel 2004 per spostare i dati da Pnra1 a Pcorcadas. Utilizzata su altri computer dalle Guardie
Forestali, l’unità Zip rendeva il sistema fragile venendo scollegata e ricollegata più volte ai due computer,
forzandone il riavvio per far riconoscere il componente (non essendo USB o Plug & Play), con conseguente
perdita di dati e possibili errori di varia natura (quali il mancato settaggio, durante il riavvio del programma
SCREAM, la perdita della registrazione di alcune componenti dei dati del sismografo, principalmente i dati del
GPS). Come prima cosa sono stati spostati i dati da Pnra1 a Pcorcadas. La creazione della rete interna della
Base per l’utilizzo di Internet ha reso possibile questo spostamento diretto da un PC ad un altro. Tutti i PC
sono stati collegati tramite le porte Lan ad uno switch che ne permette il collegamento contemporaneo ad
Internet. Dato che il collegamento della Base non prevede IP fissi per i PC, la configurazione delle schede è
stata settata in modo da usare il sistema DHCP della Base. E’ sufficiente copiare i dati da un PC all’altro
come in una rete comune. Per comodità, i PC utilizzati sono stati raggruppati nel gruppo Sismologia. Se per
un guasto il sistema della Base viene a mancare, i PC sono stati collegati tramite un cavo seriale diretto. La
trasmissione dei dati tra i due PC è indipendente dalla Lan con cui ci si collega ad Internet e dai componenti
ad essa collegati (DHCP, switch, ecc.). La trasmissione seriale avviene a 115 Kbps (una connessione
seriale potrebbe raggiungere una velocità di circa 920 kbps, ma la presenza di un adattatore USB-seriale ne
limita la velocità) e risulta essere alquanto lenta completando la trasmissione di un mese di dati sismografici
(all’incirca 800 Mb) in 15-16 ore, ma questo non crea nessun problema particolare. La connessione è stata
creata utilizzando la funzione “Accetta connessioni in ingresso” di Windows XP sulla porta seriale di Pnra1.
Connettendosi sulla Gateway con l’utente Sismologia, si incontra sul desktop un’icona che lancia il
collegamento tra i due PC. In seguito è possibile copiare i dati come su una semplice rete. Su Pnra1 è stato
installato e reso sempre attivo il programma MSN Messenger, con cui si potrà avere un collegamento diretto
con la Base tramite l’utenza associata alla stazione sismografica di Orcadas. Per la trasmissione dei dati
sismologici, è stato settato il programma SCREAM in modo da spedire via Internet i dati richiesti, quali i canali
a 2 e a 20 campioni per secondo e i canali di controllo del GPS e delle masse.
Per la standardizzazione del formato dei dati, poiché a partire da gennaio 2005 tutti le stazioni
appartenenti all rete ASAIN devono utilizzare il medesimo formato di registrazione, si è provveduto a
modificare il formato con cui lo SCREAM registra i dati sismografici. Si è inoltre unificato il nome della
stazione e del numero seriale del sismografo con lo standard delle stazioni ASAIN.
Per il controllo dei dati sismografici i CD registrati dalle Guardie Forestali durante l’anno 2004 sono stati
ricontrollati completamente; mancano alcune registrazioni riguardanti il canale 00 del GPS, causate dal non
aver ripristinato completamente la registrazione dei dati dopo i riavvii del sistema. Si sono inoltre effettuate
altre due copie dei dati prelevandoli direttamente dalla macchina su cui vengono registrati.
Problemi vari
Si sono riscontrati problemi con la comunicazione tra il sensore ed i PC utilizzando un cavo adattatore
USB seriale. Le masse del sensore sono state bloccate accidentalmente, ma l’inconveniente è stato risolto
in poche ore ripristinando la registrazione sul laptop originale e sbloccando le masse. Il ritardo con cui è
stata installata l’antenna per Internet ha limitato il tempo disponibile per le prove di trasmissione dei dati
all’Italia e l’ottimizzazione della stessa.
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D - Aggiornamenti futuri possibili
E’ opportuno eliminare l’utilizzo di due PC per effettuare un unico lavoro, è quindi consigliabile acquistare
un PC desktop moderno (dotato di porta seriale) con il quale registrare i dati del sismografo direttamente su
CD\DVD. Se possibile, sarebbe utile ottenere un IP fisso per il PC che esegue lo SCREAM, per migliorare
l’utilizzo dei dati della stazione sismografica. E’ inoltre indispensabile un’unità UPS per evitare che i PC si
spengano durante i periodi di mancanza di corrente elettrica.
Base Jubany
R. Laterza
La stazione, che è stata installata il 05/03/02, sorge su un affioramento di rocce piroclastiche e vulcaniche
della formazione Fildes in coordinate 62°14.24’S e 58°39.76’W. Il sismometro si trova in una piccola costruzione in legno a circa 16m di quota, e a circa 22m da un’altra costruzione adibita a laboratorio (per la misura
della CO2 dell’atmosfera e per ospitare i PC per l’acquisizione ed il controllo di qualità dei dati sismologici).
Sull’affioramento roccioso è stato realizzato un plinto la cui superficie superiore costituisce il piano
d’appoggio del sensore. Attorno a questa struttura è stata edificata, come accennato, una capanna in legno
per la protezione delle apparecchiature (sismometro e strumenti ad esso direttamente connessi) munita di
una doppia porta in legno in modo da limitare la quantità di calore persa con l’ingresso dell’operatore nella
stagione più fredda.
La stazione è costituita sostanzialmente dal sismometro e dal sistema di acquisizione e controllo della
qualità dei dati. Quest’ultimo, físicamente distinto dal primo e di facile accesso per l’operatore, è installato in
un’adiacente e preesistente costruzione e condivide lo spazio con il laboratorio per la misura della CO2. Viste
le particolari condizioni meteorologiche della zona (Penisola Antartica) ed il tipo di indagine da svolgere,
molta attenzione è stata posta nella realizzazione dell’isolamento termico (dispersione del calore per
conduzione, convezione ed irraggiamento) e meccanico delle varie parti della struttura ed alla termostatizzazione degli ambienti adiacenti al sensore, in modo da ottenere dal sensore un segnale sismologico il meno
disturbato possibile. A tale scopo il plinto ed il sottostante affioramento roccioso sono stati isolati dal
pavimento in calcestruzzo della capanna, la capanna stessa è stata realizzata con pareti e tetto altamente
termoisolate, il sensore è racchiuso e separato dall’ambiente della capanna da una coppia di contenitori (uno
all’interno dell’altro) in polistirolo, pellicola d’alluminio e legno. Per lo stesso motivo anche il digitalizzatore (in
configurazione stand alone, anch’esso all’interno della capanna) è stato racchiuso in una scatola di
polistirolo e posizionato lontano da sorgenti di campi magnetici (gruppo di alimentazione del sensore). Per
evitare qualsiasi tipo d’interferenza, i passaggi per la linea d’alimentazione e quella del segnale sono stati
fisicamente distinti nel tragitto (sotterraneo) tra sensore e laboratorio.
Il GPS è stato installato in modo da poter captare i segnali di sincronizzazione del tempo inviato dai
satelliti che si trovano nel semispazio al di sopra dell’orizzonte, ma al tempo stesso in modo da risultare
protetto da un eccessivo raffreddamento (visto che, nel modello usato, l’elettronica è ospitata nello stesso
involucro dell’antenna). E’ stato quindi praticato un foro nella parte più alta della falda del tetto da cui si è
fatto sporgere il GPS; foro ed antenna elettronica sono poi stati coperti da una cupola in polietilene.
Per monitorare costantemente la temperatura dell’ambiente in cui operano, due sensori di temperatura
sono stati posti in prossimità del sismometro e del GPS.
La stazione sismologica di Jubany è stata di recente aggiornata, e può contare sulla seguente
strumentazione:
- sismometro GURALP CMG-3T,
- unità di controllo GURALP,
- digitalizzatore GURALP CMG-DM24,
- disco SCSI GURALP Sam – 2,
- ricevitore ed antenna GPS GURALP CMG-ELP,
- PC GATEWAY per l’acquisizione dei dati,
- PC per il controllo di qualità e servitore PROXY,
- alimentazione (220V) tramite gruppo di continuità UPS APC Smart 2200 e batteria esterna,
- gruppo di alimentazione a bassa tensione (12V) tramite parallelo di due batterie (da 70Ah) e carica
batterie.
La figura 2.7.2 schematizza la disposizione ed il collegamento fisico tra gli strumenti. Il sismometro usato
(100s, 50Hz) è un sensore a tre componenti a larga banda collegato al digitalizzatore (tre canali a 24 bit con
16 canali ausiliari a 16 bit) in configurazione stand-alone. La tensione necessaria ai due strumenti viene
fornita da una coppia di batterie al piombo da 12V 70 Ah collegate in parallelo, che vengono tenute in carica
da un carica batterie. Per un preciso riferimento degli eventi nel tempo, un ricevitore GPS è collegato al
digitalizzatore. I dati acquisiti dal sensore vengono trasmessi alla velocità di 9600 baud nel formato GCF
(Guralp Compressed Format) al disco SCSI e da questo alla porta RS232 del PC per la visualizzazione, il
controllo, ed un’ulteriore memorizzazione sul suo disco interno.
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Fig. 2.7.2: Stazione sismologica di Jubany (Antartide): schema delle principali connessioni fisiche tra gli strumenti
Il PC di acquisizione, su cui è installato il sistema operativo Windows NT4, è dotato di microprocessore
Pentium III a 450 MHz con 64 o 256 Mb di RAM, hard disk IDE da 6.5Gb (disco C per il software) e da 80Gb
(disco D per i dati), disco SCSI esterno da 4.5 Gb (disco E usato per creare immagini dei CD dati) e
masterizzatore. L’alimentazione al PC di acquisizione ed a quello del servitore di rete PROXY viene garantita
da un gruppo di continuità (APC Smart UPS 2200) che tiene tra l’altro in carica, tramite un opportuno carica
batterie, un accumulatore al piombo esterno.
Il software di gestione SCREAM 4.0 è realizzato dalla stessa GURALP e permette la configurazione dei
parametri di acquisizione, la rappresentazione grafica in tempo reale degli stream di dati definiti, la
variazione dei parametri di visualizzazione, oltre al controllo di ogni operazione del sistema. I parametri di
registrazione sono stati fissati, per ciascuna delle tre componenti, nel modo seguente:
Stream id
6
4
2
Campionamento
2 Hz
20Hz
40Hz
Durata
3600s
3600s
3600s
Modo
continuo
continuo
continuo
Attualmente si acquisiscono 16 parametri: le tre componenti (Z, N, E) con campionamento 2, 20 e 40 Hz
ciascuna, le posizioni delle tre masse, il segnale di calibrazione, la temperatura del digitalizzatore ed i file di
status del digitalizzatore e del Sam disk. Per ciascuno dei primi 14 viene prodotto un file orario, mentre i file
di controllo dello stato hanno una durata di 12 ore. Ogni 20 giorni circa viene fatto il backup dei dati su CD
da 650Mb. I dati delle componenti a 2 e 20 Hz vengono inviati via Internet all’OGS di Trieste.
PROGETTO 2004/2.9: Progresso degli osservatori LIDAR NDSC in Antartide (ILONA)
F. Cairo, R. Morbidini (Base USA McMurdo)
L’attività di ricerca in Antartide è dedicata al monitoraggio dello stato della stratosfera polare, con
particolare riguardo alla misura di aerosol stratosferici e di nubi stratosferiche polari (PSC). Tali nubi si
formano tipicamente nelle stratosfere polari invernali in regioni tra i 10 ed i 25 km di quota, ove la
concentrazione d’acqua è scarsa ma la temperatura è sufficientemente bassa da permettere la
condensazione ghiaccio, ed eventualmente acido nitrico e solforico. Esse giocano un ruolo primario nei
processi che conducono alla perdita di ozono stratosferico nelle primavere polari.
Aerosol e nubi stratosferiche sono rivelate per mezzo di un sistema Lidar, presente nella Base americana
McMurdo dal 1991. L’informazione che il Lidar fornisce riguarda l’estensione e la struttura verticale delle
nubi, la loro evoluzione temporale e lo stato termodinamico delle particelle che le compongono. In aggiunta a
tali dati, sul carico aerosolico atmosferico è anche possibile ricavare la temperatura al di sopra dello strato di
aerosol e nubi. Il sistema Lidar è inserito nella rete osservativa NDSC (Network for Detection of
Stratospheric Changes) e nel corso degli anni ha accumulato un database utilizzato, oltre che per lo studio di
particolari casi di interesse, anche per elaborare una climatologia atta a quantificare la occorrenza delle
PSC, sia in termini stagionali che spaziali, la loro variabilità interannuale, insieme a possibili loro tendenze
climatologiche e variabilità. Lo scopo di tali informazioni è quello di ottenere una interpretazione microfisica
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consistente con tutte le misure che generano la climatologia e la statistica. Esistono infatti lacune
significative nella comprensione della loro microfisica, che fanno si che non vi sia accordo univoco nel come
descrivere le PSC e la denitrificazione e deidratazione da loro indotte, entro i modelli di chimica globale.
Nel corso della precedente spedizione il nostro gruppo aveva installato un nuovo sistema Lidar, con più
canali rispetto a quello precedentemente operante. L’introduzione di tali nuovi canali è stata effettuata per
migliorare la calibrazione assoluta del sistema (attraverso la rivelazione del segnale Raman delle molecole
di azoto) per migliorarne la sensibilità agli aerosol e alle nubi, (attraverso la rivelazione non solo della diffusione visibile, a 532 nm, ma anche di quella infrarossa a 1064 nm ) e per aumentarne l’intervallo di misura.
Come di consueto, il sistema Lidar ha operato, per la prima parte dell’inverno antartico, gestito da un
tecnico americano. Nella parte centrale dell’inverno (agosto – settembre) il protocollo di misura prevede di
intensificare la frequenza temporale delle misure e quindi, come di consueto, si è resa necessaria la
presenza di personale italiano. Il Progetto prevede inoltre di legare le misure Lidar al lancio di sonde per
rivelazione di ozono, temperatura e polveri, effettuate dal gruppo coordinato dal prof. Terry Deshler,
dell’Università del Wyoming. La collaborazione scientifica con il prof. Deshler – che appare come co-PI del
sistema Lidar nei riguardi della National Science Foundation americana - ha durata oramai decennale e ci
permette sia di sfruttare le misure in situ ricavate dal lancio dei palloni strumentati, sia di avere il sistema
Lidar ospitato nella Base americana, ed il tecnico americano a disposizione del nostro Progetto. Il dr.
Francesco Cairo ed il sig. Roberto Morbidini hanno raggiunto la Base McMurdo il 20/8/2004. Nella settimana
dal 20 al 27 si resa necessaria la presenza contemporanea di Cairo e di Morbidini per una messa a punto
del sistema Lidar, che aveva funzionato in maniera non soddisfacente nella prima parte dell’inverno. Nel
sistema sono state sostituite alcune ottiche danneggiate, un nuovo sistema di allineamento del laser è stato
implementato, il sistema è stato quindi correttamente reallineato e sono state individuate ed eliminate alcune
sorgenti di errore sistematico nelle misure del canale Raman. Un ciclo di misure operative e di test è stato
effettuato nel corso della permanenza del Dr. Cairo, che ha quindi lasciato la Base il 26 agosto, con il
sistema Lidar perfettamente operante. Il Sig. Morbidini, che è rimasto in Base fino al 5 ottobre, ha quindi
continuato ad operare il sistema Lidar effettuando misure di routine due volte al giorno e, in presenza di
eventi speciali, con frequenza maggiore. Inoltre ha coadiuvato il gruppo americano nel lancio di sonde per la
misura di temperatura e ozono, con frequenza bisettimanale, per tutta la durata della sua permanenza.
Si è cercato di legare l’operatività del sistema al lancio delle sonde di temperatura, ogni qualvolta le
condizioni meteo lo hanno permesso, in modo da ottenere un database di profili di temperatura da utilizzare
per validare la temperatura misurata dal sistema Lidar, una volta elaborato il suo segnale.
Un totale di 129 profili Lidar è stato ottenuto 16 dei quali associati a lanci di sonde di temperatura. In molti
di tali profili, PSC sono presenti. Una misura di particolare interesse, per quanto riguarda la formazione di
nubi subvisibili composte da basse concentrazioni di particelle di NAT di grandi dimensioni, è stata
individuata ed è attualmente oggetto di studio, con l’ausilio di simulazioni di retrotraiettorie e modelli di
microfisica.
31
.
32
MZS: Settore di Ricerca 4: Geologia
Settore di Ricerca 4: GEOLOGIA
Carlo Baroni, Dip. di Scienze della Terra, Università di Pisa
Massimo Coltorti, Dip. di Scienze della Terra, Università di Ferrara
Luigi Dallai, Ist. di Geoscienze e Georisorse, C.N.R. Pisa
Antonio Rossi, Dip. Scienze della Terra, Università di Modena
M. Cristina Salvatore, Dip. di Scienze della Terra, Università di Roma "La Sapienza"
Stefan Strasky, Inst. for Isotope Geology and Mineral Resources, Zurigo- Svizzera
Massimo Tiepolo, Ist. di Geoscienze e Georisorse, C.N.R. Pavia
Riccardo Tribuzio, Dip. Scienze della Terra, Università di Pavia
(2° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
PROGETTO 2004/4.1: Il magmatismo Cenozoico della Terra Vittoria: un tracciante dei processi
geodinamici e dell'evoluzione climatica globale
M. Coltorti, L. Dallai
L’attività magmatica Cenozoica collegata al sistema di rifting del Mare di Ross (Ross Sea Rifting System)
ha prodotto sia corpi intrusivi (Meander intrusions) che consistenti edifici vulcanici facenti parte della
Provincia Vulcanica di McMurdo (Mt Melbourne, Mt Overlord, Mt Rittmann, Mt Erebus). Il presente Progetto
ha come fine lo studio dei processi geologici, petrologici e geochimici che hanno portato alla genesi delle
rocce intrusive ed effusive appartenenti a questa fase magmatica affioranti nella Terra Vittoria, e al
complesso rapporto tra contesto geodinamico ed evoluzione paleoclimatica. Notevole attenzione è stata
anche dedicata allo studio dei noduli peridotitici che possono ritrovarsi inclusi nelle lave, nei depositi
piroclatici o in necks, dicchi e sills associati all’attività vulcanica. Al termine dell’attività di campionamento
della XX Spedizione italiana in Antartide sono stati prelevati da parte dei due componenti il Progetto di
ricerca in oggetto circa 350 campioni.
Per la parte vulcanica, oggetto di maggiore attenzione, sono state campionate le aree di Edmonson
Point, Shield Nunatak, Willows Nunatak, Baker Rocks, Harrow Peaks, Mt Overlord, Greene Point, Coulman
Island, Cape Daniell, Malta Plateau e The Pleiades. In queste aree i litotipi effusivi dominanti risultano essere
basalti alcalini e basaniti ad olivina, caratterizzati a volte dalla estesa presenza di megacristalli di olivina e
clinopirosseno (Shield Nunatak, Eldrigde Bluff, Mt Overlord), a cui si possono associare consistenti depositi
di piroclastiti freato-magmatiche (Baker Rocks e spiaggia a nord, spiaggia a nord di Willows Nunatak,
confluenza tra i ghiacciai Burns e Tinker). Coni di scorie, necks e sills si ritrovano anche frequentemente
intorno all’area del Mt Melbourne (Willows Nunatak, Harrow Peaks, versante nord Mt McGee, confluenza
ghiacciaio Burns e Tinker). Nell’area intorno Greene Point, Mt Casey e Knetschberg sono state campionate
lave e filoni di composizione basaltica, nonché diverse lenti e corpi gabbroidi intrusivi a bassa profondità. Il
confronto fra le sequenze plutoniche e quelle vulcaniche permetterà di identificare eventuali legami
petrogenetici tra questi litotipi, permettendo inoltre di caratterizzare il rapporto tra variazione chimica dei
magmi, tipologia di messa in posto e dinamica dei processi magmatici nel settore del Mare di Ross durante
le fasi del rifting tardo-Cenozoico.
Presso gli affioramenti denominati Baker Rocks, Harrow Peaks, Greene Point e Mt Overlord sono stati
rinvenuti e campionati numerosi noduli peridotitici. Le dimensioni dei noduli ritrovati arrivano fino ad alcune
decine di centimetri. Un ulteriore affioramento, anche se caratterizzato da noduli di più piccole dimensioni
(ordine dei centimetri) è stato localizzato in una colata scoriacea sulla cresta nord del Mt McGee. Gli xenoliti
di mantello si rinvengono in affioramenti costituiti prevalentemente da successioni piroclastiche intercalate a
colate laviche, e all’interno di neck vulcanici intrusi nel basamento Cambro-Ordoviciano. Gli xenoliti hanno in
prevalenza composizione herzolitica e harzburgitica (Ol>>Opx>Cpx+Spl) e, subordinatamente,
wehrlitica/pirossenitica/gabbrica (Ol+Cpx+Spl+Pl). Sono stati anche rinvenuti xenoliti compositi costituiti da
una matrice peridotitica attraversata da vene di anfibolo. I noduli compositi con vene anche millimetriche di
anfibolo sono piuttosto comuni a Baker Rocks e Harrow Peaks; questo minerale, almeno a scala
macroscopica, non è stato invece rinvenuto a Greene Point o nella colata a nord del Mt McGee.
Studi recenti hanno messo in luce che l’anfibolo presente nei noduli, sia come vena che come
disseminato nella matrice , ha una composizione chimica piuttosto omogenea sia per quanto concerne gli
elementi maggiori che gli elementi in tracce (le composizioni variano da pargasite a kaersutite, quest’ultima
prevalentemente presente nelle vene). L’anfibolo è spesso associato a sottili plaghe vetrose ed è un
prodotto secondario della reazione metasomatica del clinopirosseno (e spinello) con un fuso silicatico ricco
in TiO2. Ulteriori approfondimenti sulla genesi ed evoluzione geochimica di questi noduli permetteranno di
conoscere e studiare la natura del mantello litosferico della northern Victoria Land ed i processi di fusione e
metasomatismo a cui è stato sottoposto. Il gruppo di noduli raccolto all’interno di un cono subterminale del
Mt Overlord (abbondanti wehrliti/pirosseniti e subordinatamente gabbri) costituisce, con tutta probabilità, un
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deposito di cumulati di camera magmatica. Questi noduli consentiranno di studiare i processi di
cristallizzazione che sono avvenuti nella/e camera/e magmatica/he al di sotto del vulcano e di raffrontarli con
la composizione delle lave eruttate.
Si è poi implementato il campionamento delle rocce intrusive cenozoiche al fine di studiare i processi di
interazione tra magmi cenozoici e fluidi di origine superficiale (meteorica e/o glaciale). Le rocce intrusive
sono state campionate in dettaglio nelle aree di Mt McGee, Knetschberg, Greene Point e presso gli
affioramenti esposti lungo i fianchi dei ghiacciai Styx, Burns e Oakley. Le analisi geochimiche ed isotopiche,
con particolare riferimento allo studio dei rapporti isotopici di ossigeno ed idrogeno, permetteranno la
caratterizzazione dell’attività idrotermale connessa con la messa in posto di queste rocce. Nelle aree
sopracitate corpi intrusivi di composizione sienitica sono spesso associati a piccoli corpi di composizione
gabbro-dioritica apparentemente penecontemporanei. Queste intrusioni sono state collettivamente
raggruppate come Meander Intrusives; tuttavia non è stato ancora possibile ricostruire se gli affioramenti
sieno-granitici costituiscano un unico plutone oppure se, come apparentemente suggerito dalla morfologia,
essi rappresentino plutoni diversi di uno stesso ciclo intrusivo. Nell’area del Knetschberg il litotipo dominante
risulta una sienite ad anfibolo ben preservata, che compare in piccoli affioramenti a quote diverse, e con
caratteristiche tessiturali variabili (facies a K-feldspato e/o microcristalline); diversamente, nella regione del
Mt McGee un plutone monzonitico apparentemente omogeneo sembra costituire il litotipo dominante.
2
Questo corpo copre un’area di circa 20 km . Nell’area del Mt Monteagle, infine, il corpo intrusivo dominante
sembra essere un monzogabbro, con contatti chiaramente esposti lungo il versante meridionale
dell’affioramento.
PROGETTO 2004/4.2: Origine e comportamento del sistema glaciale della Terra Vittoria
settentrionale
C. Baroni, M.C. Salvatore, S. Strasky
Nell’ambito delle ricerche finalizzate alla ricostruzione della storia glaciale della Terra Vittoria settentrionale sono stati eseguiti rilevamenti geomorfologici e geologico glaciali di dettaglio nell’area delle Ricker
Hills – Morris Basin, nell’area deglaciata del Tucker Inlet, nella zona di Terra Nova Bay e sul Mesa Range.
Nel settore settentrionale delle Ricker Hills–Morris Basin sono state approfondite le indagini geomorfologiche volte alla determinazione delle diverse coperture glaciali, distinte in base alle loro caratteristiche
sedimentologiche e per il grado di alterazione. In particolare sono stati rilevati e cartografati i limiti dei
depositi glaciali attribuibili al pre Ultimo Massimo Glaciale e all’Ultimo Massimo Glaciale, informalmente
indicati rispettivamente come RH4 e RH3. Nel corso delle indagini sono state inoltre individuate e
cartografate nuove posizioni del limite dei depositi glaciali precedenti all’Ultimo Massimo Glaciale.
Nell’area deglaciata di Tucker Inlet e in quella adiacente di Crater Cirque sono stati integrati i rilevamenti
geomorfologici eseguiti nella precedente spedizione, con particolare riferimento ai depositi glaciali attribuiti
all’Ultimo Massimo Glaciale e all’Olocene. Nell’area di Tucker Inlet, in particolare, è stata completata
l’indagine sulle morene oloceniche del ghiacciaio Tucker ed è stata eseguita una trincea lungo un transetto
che interessa la morena frontale olocenica del ghiacciaio locale superiore. L’analisi della sezione evidenzia
un’avanzata del ghiacciaio sui depositi continentali antistanti: sono state identificate superfici di taglio (shear
moraines) che inglobano materiale organico, sul quale verranno eseguite datazioni C-14 che consentiranno
di datare l’avanzata del ghiacciaio. Sono stati inoltre raccolti campioni mediante l’impiego della scatola di
Kubiena per l’analisi micromorfologica di sedimenti glaciali opportunamente prelevati lungo le superfici di
taglio.
Sulla base dei rilevamenti geomorfologici eseguiti nelle precedenti spedizioni, sono stati identificati siti
chiave ove effettuare il campionamento di rocce granitiche da superfici relitte e da depositi attribuiti a distinte
fasi glaciali, allo scopo di determinarne l’età di esposizione (exposure age) mediante l’analisi degli isotopi
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cosmogenici attraverso la misura di radionuclidi e gas nobili ( He, Be, ecc) prodotti in situ dai raggi cosmici.
Queste indagini, svolte in collaborazione con l’ETH di Zurigo, consentendo la datazione delle età di
esposizione delle superfici rocciose, forniranno nuovi dati per la ricostruzione degli eventi che hanno
caratterizzato la storia glaciale della Terra Vittoria. I siti chiave ove sono stati eseguiti i campionamenti sono
localizzati all’interno dei fogli USGS 1:250,000 Mt Melbourne (Mt Gerlache, Mt Browning, Mt Abbott e
Andersson Ridge), Relief Inlet (Mt Bellingshausen), Mt Murchison (Nathan Hills) e Mt Joyce (Ricker Hills).
Al fine di verificare sperimentalmente l’effettivo tasso di produzione di gas nobili indotto dall’azione delle
radiazioni cosmogeniche, sono stati collocati due campioni di quarzo artificiale: il primo è ubicato sulla
sommità del Mt Frustum (Mesa Range) alla quota di 3100 m ca, il secondo sulla sommità di un rilievo
adiacente il Mt Emison (Deep Feeze Range) alla quota 1885 m ca. I campioni saranno recuperati tra uno o
due anni per essere analizzati presso i laboratori dell’ETH di Zurigo.
Per la ricostruzione della storia glaciale recente nell’area costiera e per la caratterizzazione del recupero
glacio-isostatico della Terra Vittoria in risposta al ritiro dei ghiacciai pleistocenici, sono state eseguite trincee
in depositi marini ad Adélie Cove, Baker Rocks, Markham Island ed Edmonson Point (spiagge settentrionali).
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Sono stati eseguiti scavi stratigrafici in numerosi suoli ornitogenici associati a colonie relitte (di età
tardiglaciale e olocenica) di pinguini di Adelia (Pygoscelis adeliae). Sono stati raccolti campioni di guano e di
altri resti organici per l’esecuzione di date C-14 e altre analisi di laboratorio dalle pinguinaie abbandonate
ubicate a Cape Irizar, Prior Island, Cape Ross, Depot Island, Edmonson Point e sulle Northern Foothills.
Sulle spiagge settentrionali di Edmonson Point, sono state aperte due trincee in corrispondenza del lato
esterno e del margine interno della morena laterale sinistra olocenica del ghiacciaio locale meridionale: le
sezioni sono state descritte nel dettaglio e sono stati prelevati campioni di sedimenti e di resti organici per
analisi di laboratorio e per l’esecuzione di date C-14.
PROGETTO 2004/4.6: Zonazione dinamica e cronologica dell’Orogene di Ross
M. Tiepolo, R. Tribuzio
L’attività durante la permanenza presso la Stazione Mario Zucchelli (MZS) ha visto la determinazione delle condizioni d’affioramento delle sequenze gabbrico-dioritiche di età paleozoica affioranti nella Terra Vittoria
settentrionale ed il campionamento dei litotipi d’interesse. Due differenti aree sono state prese in esame.
Area a sud della MZS (entro 60 km). Dai rilievi effettuati è apparso che le rocce gabbrico-dioritiche sono
intimamente associate a granitoidi, con frequenti rapporti di mingling. Caratteristica comune di tutte le rocce
femiche è la percentuale modale relativamente elevata di mica scura. Inoltre solo raramente sono state
osservate rocce gabbriche s.s., contenenti pirosseno e/o olivina. Nel complesso queste sequenze gabbricodioritiche sembrano derivate da fusi basici molto evoluti e/o contaminati dai fusi acidi che hanno dato origine
ai granitoidi associati. Il campionamento in quest’area ha interessato litotipi sia a composizione gabbricodioritica, sia granitoide. Particolare attenzione è stata posta alla raccolta delle rocce gabbriche a pirosseno
e/o olivina, che dovrebbero rappresentare i termini meno evoluti delle sequenze considerate, e di campioni a
grana grossa per facilitare le determinazioni geocronologiche microanalitiche su zircone.
Zona di transizione tra il Wilson e il Bower terrane, ca. 200 km a nord dalla MZS. Dai rilievi effettuati è
emerso che le sequenze gabbrico-dioritiche di questa zona, sebbene ritenute sempre d’età paleozoica, si
differenziano significativamente dalle precedenti per la presenza, volumetricamente importante, di rocce
d’origine cumulitica. Inoltre, nel complesso, queste sequenze gabbrico-dioritiche si distinguono per la limitata
presenza di mica scura. Infine, le sequenze gabbrico-dioritiche affioranti localmente mostrano una
sovrimpronta tettono-metamorfica di bassa temperatura, molto probabilmente riferibile alla facies degli scisti
verdi. In alcuni casi le condizioni d’affioramento hanno consentito anche di studiare le relazioni fra i corpi
intrusivi ed il basamento incassante. Il lavoro di campionamento è stato principalmente focalizzato allo studio
di un complesso gabbrico affiorante nei pressi della località Niagara Icefalls. Oltre alle rocce gabbricodioritiche, questo complesso contiene corpi costituiti da rocce ultrafemiche d’origine cumulitica, come
pirosseniti e peridotiti. Inoltre, il complesso gabbrico di Niagara Icefalls localmente registra un evento di
ricristallizzazione metamorfica d’alta temperatura, accompagnato dall’introduzione di fluidi acquosi,
evidenziato dalla diffusa presenza di fratture riempite da orneblenda. In questa zona è stato eseguito un
campionamento di tutti i litotipi presenti, compresi quelli con sovrimpronta metamorfica di bassa e alta
temperatura, facendo particolare attenzione alla selezione di campioni adatti agli studi microanalitici, sia a
fini geocronologici che petrologici.
PROGETTO 2004/4.7: Zeoliti pentasiliche dal Mt Adamson: analoghi naturali di catalizzatori
eterogenei e di matrici per il confinamento di nanomateriali
A. Rossi
Premessa
Le zeoliti costituiscono una famiglia di minerali, naturali e sintetici, particolarmente adatti per ospitare
cationi e molecole estranei e per la catalisi eterogenea. La loro struttura porosa, con gabbie e canali di
dimensioni diverse, costituiscono un materiale unico per lo studio dell’inserimento di composti potenzialmente reattivi. Tali cavità possono comportarsi da nano-reattori, cioè come contenitori a scala nanometrica
per specifiche reazioni e come assemblatori di molecole. In seguito all’inglobamento di materiali a bassa
dimensionalità, nelle cavità si possono ottenere nano-composti caratterizzati da peculiari e diverse proprietà
ottiche, magnetiche, elettriche o elettroniche. Mentre le potenzialità del loro sfruttamento sono estremamente
interessanti e si sono raggiunti notevoli progressi per la loro sintesi, le ricerche nell’area della chimica dei
sistemi ospite-ospitante incontrano notevoli difficoltà nel caratterizzare le strutture dei composti finali.
Durante precedenti campagne antartiche sono state raccolte al Mt Adamson (Terra Vittoria
settentrionale), poi caratterizzate strutturalmente, alcune rare ed importanti zeoliti a struttura pentasilica
quali: gottardiite, mutinaite, terranovaite (così chiamata in onore della Base italiana Mario Zucchelli, ex Baia
Terra Nova), tschernichite, boggsite, oltre ad una altra quindicina di specie più comuni. Tutti le fasi cristalline
di maggiore interesse sono state dettagliatamente caratterizzate dal punto di vista chimico, fisico e
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strutturale; per motivi diversi tutte hanno evidenziato peculiarità del tutto straordinarie, che le rendono
potenzialmente innovative nell’ambito dei processi catalitici e dell’inglobamento di nanomateriali.
Lo scarso materiale disponibile, relativo alle nuove ed importanti zeoliti individuate nelle vulcaniti
giurassiche del Mt Adamson, ha rappresentato un reale impedimento per il proseguo di ulteriori ricerche
sulle loro potenzialità di catalizzatori naturali eterogenei e di matrici per la cattura di nanomateriali. Scopi
della presenza di un ricercatore alla XX Spedizione del PNRA sono stati: 1) infittire la rete di campioni di
rocce a zeoliti, affioranti lungo la sottile e lunga fascia di crinale libera dai ghiacci del Mt Adamson;
2) individuare, campionandoli, altri siti con caratteristiche mineralogico-petrografiche analoghe; 3) rivisitare
alcune delle aree già investigate durante precedenti spedizioni; 4) raccogliere in situ la maggior quantità
possibile di osservazioni e dati utili per una ricostruzione delle condizioni ambientali e dei meccanismi
genetici che hanno portato alla formazione in tali rocce di tante specie di zeoliti, tra le quali alcune qui
scoperte per la prima volta.
Impostazione del lavoro
I siti da campionare presentano tutti un substrato costituito da estese colate di rocce di natura tholeitica
ed età giurassica, appartenenti alle Ferrar Dolerites ed ai Kirkpatrick Basalts. Tali litotipi ricoprono un esteso
basamento cristallino che, nella regione studiata, è formato da rocce dei complessi intrusivi Paleozoici
(Granito di Harbour) o dei complessi metamorfici di medio-basso grado del Wilson Terrane di età compresa
tra il Precambriano e l’Ordoviciano inferiore.
Le vulcaniti giurassiche affiorano in una vasta regione che comprende le aree centrali e più interne dei
bacini dei ghiacciai Priestley e Campbell. Esse costituiscono le parti sommitali (da 2000 a circa 4000 m di
quota) di tutti i rilievi montuosi esistenti, che presentano roccia affiorante solo nelle ristrette fasce di culminazione delle dorsali, dove l’azione del vento riduce od asporta completamente la copertura nevosa o glaciale.
Il lavoro di campionatura sul terreno, sempre preventivamente supportato da un attento e puntuale
esame della cartografia esistente e dalle informazioni reperite dai geologi che in precedenza hanno rilevato
in queste aree, è consistito in un sorvolo con l’elicottero delle zone di interesse, durante il quale sono stati
identificati i siti fisicamente accessibili. In questi affioramenti sono state raccolte le osservazioni specifiche ed
è stato effettuato il lavoro di campionatura delle rocce con zeoliti. Da sottolineare che tutto il lavoro di
campagna è stato fortemente condizionato dalle condizioni climatiche: molto favorevoli nel primo periodo ma
del tutto avverse nel secondo.
Attività sul terreno
Sono stati presi in considerazione pressoché tutti i rilievi montuosi, con affioramenti di vulcaniti
tholeitiche, lungo i bacini dei ghiacciai Priestley e Campbell, sul Deep Freeze Range, sull’Eisenhower Range
e sul Mesa Range. Purtroppo, per la forte copertura nevosa, non è stato possibile operare sullo Shafer Peak
e al Mt Hewson, mentre il previsto infittimento della campionatura al Mt Adamson non è stato completato. Di
ognuno dei siti esaminati è stata definita, almeno a grandi linee, la locale successione stratigrafica a partire
dal basamento cristallino fino alle massime quote delle coperture vulcaniche, utilizzando come marker di
riferimento strutturale i sedimenti arenacei triassici della formazione del Beacon Supergroup da esse
inglobati.
Tutte le zone indagate presentano caratteri litologici e strutturali analoghi e ripetitivi, sovente correlabili
spazialmente ma non stratigraficamente fra loro. Si osservano infatti potenti livelli di vulcaniti di colore nero o
rosso-brunastro, a luoghi laminate, alterate od aggredite dagli agenti esogeni; a questi si alternano bancate,
dello spessore anche di centinaia di metri, caratterizzate da tipiche strutture colonnari di tipo basaltico. Ad W
del Mt Pollock è stato identificato un esteso e potente livello di rocce piroclastiche, formate da una pasta di
fondo di natura tufacea includente numerosissimi frammenti lapidei di discrete dimensioni di natura sia
effusiva (doleriti e basalti) sia arenacea. Su una parete sottostante quest’ultimo affioramento sembra intuibile
l’esistenza di una struttura a camino che attraversa tutta la successione delle colate e dei litotipi sedimentari
da queste inclusi, che potrebbe corrispondere al condotto di alimentazione della piroclastite stessa. Sul
terreno si sono incontrate notevoli difficoltà nel distinguere le rocce sicuramente doleritiche da quelle
basaltiche, sia per i molti loro caratteri macroscopici spesso analoghi, sia per l’esistenza di numerose
litologie intermedie. Per comodità operativa si sono classificate come basalti le vulcaniti più omogenee,
molto scure e massicce, in genere poco alterate, di aspetto afanitico, talora (ma non sempre) localizzate al
contatto con i sedimenti arenaci; al gruppo delle doleriti sono state attribuite le litologie effusive parzialmente
cristalline, a grana medio-fine, anche parzialmente alterate, in superficie di colore rossastro e all’interno
grigio verdastre o grigio scure.
In questi tipi di rocce, i minerali della famiglia delle zeoliti sono solitamente presenti sia in nuclei di piccoli
individui di diversa natura (che occludono, in modo totale o solo parzialmente, l’originaria variabile
vacuolarità della massa rocciosa fino a raggiungere percentuali anche del 25/30% del suo totale) sia in
venette costituite da aggregati arborescenti di cristalli fibrosi ed allungati sviluppatisi all’interno di sottili
fratture. Pur non costituendo una regola, la presenza di questi allumo-silicati è sicuramente maggiore nelle
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litologie di tipo doleritico che in quelle basaltiche. Si tratta sempre di mineralizzazioni la cui genesi è
collegabile a movimenti, all’interno delle vulcaniti stesse, di fluidi a diverso chimismo e con caratteri di mediobassa termalità, come testimoniato dalla loro stretta associazione, anche tessiturale, con altre fasi di
neoformazione a componente silicea. Si tratta di opale e di quarzo di genesi successiva, presenti sotto forma
di sferule, filoncelli, geodi ed arnioni, di dimensioni da minute a pluridecimetriche e di colore variabile dal
bianco al grigio, al bruno rossastro fino al verde. In base ai rapporti tessiturali il prodotto idrotermale più
antico corrisponderebbe all’opale, mentre il più recente sarebbe costituito dal quarzo che, talora, all’interno
soprattutto delle geodi anche se parzialmente occluse, può essere rappresentato da affiancati cristalli
prismatici con terminazioni bipiramidate. L’evento o i diversi eventi di minerogenesi delle zeoliti sono stati
sicuramente successivi alla formazione dell’opale in quanto, in molti dei nuclei o delle geodi contenenti
entrambe queste fasi, lo sviluppo degli allumo-silicati si è impostato su bande silicee depositatesi in
precedenza sulle pareti dei vacuoli stessi.
A supporto dell’attività di campionatura si è proceduto, in Base, ad una osservazione mediante
stereomicroscopio fino ad 80 ingrandimenti di molti dei materiali raccolti, al fine di effettuare, dove possibile,
un primo riconoscimento delle specie zeolitiche presenti e di eventuali altri minerali ad esse associati. Sono
stati identificati aggregati sferulitici costituiti o da una sola fase o da più fasi allumo-silicatiche, in molti casi
preceduti da formazione di pellicole o bande di opale o contemporanei a cristallini di quarzo. Sono state con
assoluta certezza riconosciute: mordente, phillipsite, chabasite, stilbite, erionite e, con qualche dubbio la
poco comune tschernichite e la più rara boggsite. Dato il limitato potere solutorio della strumentazione
microscopica utilizzata non è stato possibile individuare forme cristalline analoghe a quelle delle tre specie di
zeoliti (terranovaite, gottardite e mutinaite), di recente identificate nelle vulcaniti della stessa area; solo in un
paio di campioni prelevati lungo la sottile fascia di crinale del Mt Adamson sono stati osservati alcuni
individui, di dimensioni minutissime, che sembrano presentare abito analogo alla gottardite, a conferma del
particolare interesse di tale sito. Qualora tale supposizione venisse confermata, va sottolineato che il punto
di prelievo di tutti i campioni di roccia su questa montagna potrà essere identificato con facilità, anche a
scala decimetrica, in base ai capisaldi di riferimento che quest’anno sono stati ivi costruiti.
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MZS: Settore di Ricerca 5: Glaciologia
Settore di Ricerca 5: GLACIOLOGIA
Andrea G.A. Strini,. di Scienze della Terra, Università di Milano
Maurizio Armeni, FIS-ING, ENEA - C.R. Brasimon,e Camugnano (BO)
(2° periodo)
Fabrizio Frascati, FIS-ING, ENEA - C.R. Brasimone, Camugnano (BO)
(2° periodo)
Valter Maggi, Dip. di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università "Bicocca" di Milano
(2° periodo)
Alain Manouvrier, Lab. de Glaciologie et Geophis. de l’Environnement, S. Martin d’Heres (FRA) (2° periodo)
Alberto Quintavalla, contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN
(2° periodo)
Stefano Urbini, Dip. di Scienze della Terra, Università di Genova
(2° periodo)
Davide Boschi, Dip. di Biologia Strutturale e Funzionale, Univ. dell'Insubria Varese
Mauro Guglielmin, Dip. di Biologia Strutturale e Funzionale, Univ. dell'Insubria Varese
Base Signy (UK)
Base Signy (UK)
PROGETTO 2004/5.1: Paleoclima e paleoambiente dalla stratigrafia chimica, fisica e isotopica
di carote di ghiaccio
M. Armeni, F. Frascati, V. Maggi, A. Manouvrier, A. Quintavalla, S. Urbini
A Talos Dome (TD) è iniziata una perforazione nel ghiaccio
nell’ambito di TALDICE (Talos Dome Ice Core Project), programma
internazionale cui partecipano Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia
e Svizzera.
Il personale è arrivato alla Stazione Mario Zucchelli (MZS) il
29/11/2004 (Maggi, Armeni, Urbini, Manouvrier) ed il 3/12/2004
(Frascati). Quintavalla era già presente in Base dall'inizio della
spedizione. E’ stato inoltre presente temporaneamente del personale a
supporto (V. Silvestri, A. Busca e A. Doz). Il giorno 1/12/2004
Manouvrier è stato trasferito via Twin Otter (T.O.) a Dôme C per il
completamento della cisterna dell'acqua in costruzione presso la Primo tubo del casing pronto per
Stazione Concordia.
essere installato nel foro
L'attività del Progetto TALDICE è iniziata con l'acquisizione del
materiale necessario per l'apertura del Campo a Talos Dome. Il sito scelto per la perforazione si trova a circa
7,3 km SSW dalla sommità di TD, centro del duomo geografico. Parte del materiale è arrivato a MZS con il
C-130, mentre un’altra parte è arrivata più tardi (gennaio 2005) con l'Italica a causa del disgelo del ghiaccio
marino della Tethys Bay con conseguente spostamento dell’atterraggio dei C-130 a McMurdo.
Il giorno 13/12/2004 con tre voli di T.O. è stato aperto il campo di TD. Le operazioni sono state piuttosto
complesse in quanto è stato necessario inizialmente recuperare due PB330 fermi a circa 80 km da TD,
utilizzati ad inizio stagione per una situazione di emergenza sul
plateau. Mentre i due mezzi viaggiavano sul plateau venivano
effettuati due voli di caricamento del campo con i materiali che
servivano per l'apertura e per le attività correlate al Progetto
TALDICE. Alle 3.00 del 14/12/04 il campo a Talos Dome era
ufficialmente aperto.
Inizialmente è stato necessario rendere il campo utilizzabile
per oltre 45 gg. Prima di tutto è stato messo in funzione uno dei
due Caterpillar Challenger, con i quali sono stati spostati tutti i
mezzi bloccati da un anno. A seguito, dopo aver unito i due
moduli principali (modulo vita e modulo generazione) è stato
attivato lo snow-melter, per la fusione della neve e la
produzione dell'acqua e sono stati allacciati tutti i tubi del
Scavo della trincea con PB330
sistema idraulico. Dopo un controllo generale è stato possibile
iniziare lo scavo della trincea per la futura perforazione.
39
BTN: Settore di Ricerca 5: Glaciologia
L'attività si è svolta utilizzando un PB330 con una lama da 4.5 m di larghezza che ha permesso in soli
due gg di scavare 50 m di trincea profonda 4 m (più le rampe laterali). A questo è seguita la messa in opera
dl tralicciato in legno di sostegno del pavimento della parte driller della trincea. Questo tralicciato è stato
costruito tenendo conto dei pesi statici e dinamici della torre di perforazione e del verricello con il cavo che
pesano rispettivamente 1 e 2.1 tonnellate. Il tralicciato è stato posizionato e livellato, e gli spazi tra i legni
sono stati riempiti da neve spruzzata con una piccola fresa da neve. Questa operazione si è resa necessaria
per irrigidire al massimo l'intera struttura. Infatti la neve fine, riempiendo tutti gli spazi ed indurendosi fino a
diventare un blocco solidale con il legno, aumenta la rigidità e la portanza del pavimento. In seguito sono
stati avvitati dei playwood (tavole di legno tipo compensato da 240x120x2 cm) per il pavimento stesso.
Avendone a disposizione un numero ridotto, in versione definitiva sono stati messi in posto solamente i
playwood che sarebbero stati utilizzati per la perforazione pilota ed il casing.
Oltre alla attività principale è stata effettuata una veloce perlustrazione presso il palo geodetico della
sommità di Talos Dome, ove sono state effettuate le misure delle paline della rete accumulo-ablazione, le
misure del palo coffee-can e l'installazione sul palo stesso di un ricevitore GPS che acquisirà fino a fine
stagione. E' stato inoltre dato un sostanziale aiuto nella programmazione del recupero del PB270 fermo a
27 km da Sitry Point, con supporto tecnico da parte del personale assegnato al Progetto TALDICE. Alcuni
problemi sono sorti per quanto riguarda le condizioni dei gatti delle nevi PB330, in quanto presentano
entrambi una serie di problemi che dovrebbero essere risolti con interventi di manutenzione straordinaria.
Dopo la scavo della trincea scientifica e l'installazione del pavimento provvisorio è iniziata la messa in
posa della copertura. Dopo alcune prove sono state installate delle travi 12x12x600 cm costruite a MZS e
trasferite in aereo a Talos Dome. Queste
travi sono state installate ogni 120 cm e su
di esse sono stati avvitati 48 playwood da
1 cm di spessore (120x240 cm). Sulla parte
che coprirà la sonda di perforazione sono
state montate delle travi longitudinali per
poter installare il prossimo anno una tenda
a protezione della torre che, in posizione
verticale, raggiunge i 6 m di altezza.
Questa attività si è svolta in due fasi, in
quanto è stato necessario, prima di
completare la copertura, installare la sonda
di perforazione leggera arrivata da Dôme
C, insieme ad Alain Manouvrier il 27/12/
2004.
Purtroppo durante le fasi di costruzione
del tetto, due giornate di vento forte con
uno snow-drift di oltre 3 m, hanno riempito
parte della trincea, con una duna di neve di
oltre 1.5 m di spessore e per l'intera
Inizio della perforazione
lunghezza
della
trincea
(50
m).
L'impossibilità
di
utilizzare
mezzi
meccanici, ha obbligato l'intero gruppo a
rimuovere a mano il deposito di neve per rimettere in luce il pavimento in legno.
Con il 1 gennaio 2005 è iniziata ufficialmente la perforazione di Talos Dome, con i primi 10 m di carote
recuperate. L’operazione è stata svolta da Alain Manouvrier, Maurizio Armeni e Fabrizio Frascati.
La mancanza del legno necessario non ha permesso di installare i tavoli da lavoro nella parte driller e
scientifica della trincea, e la costruzione del buffer necessario per lo stoccaggio delle carote. Sono stati
quindi costruiti degli scaffali provvisori che ospiteranno le carote per l'inverno ed un piccolo tavolo, per
misurare le carote di ghiaccio, il cui legno è stato successivamente recuperato per altre attività. Le
operazioni svolte durante la perforazione sono quelle classiche di un logging di carotaggio. Le singole carote
sono state misurate, ne è stato verificato lo stato di 'integrità, e sono state impacchettate a spezzoni di 1 m di
lunghezza. Queste operazioni sono state effettuate da Valter Maggi. La perforazione è durata 5 giorni, fino
alla profondità di 127.62 m, ove la difficoltà di recuperare carote intere ha suggerito di sospendere il
carotaggio. Inoltre, dato che lo scopo di quest'anno è quello di effettuare il casing dei primi 96 m di foro
(inserire dei tubi che mantengano l'impermeabilizzazione della parte porosa del nevato), e che il passaggio
nevato-ghiaccio è intorno agli 80 m di profondità, si può considerare soddisfacente la profondità raggiunta.
Da considerare che la perforazione inizia a 4.5 m di profondità dal piano di campagna, e che quindi la parte
impermeabilizzata raggiunge i 100 m di profondità.
In seguito è cominciato l'alesaggio del foro per portarlo dai 140 mm di diametro del carotiere ai 239 mm
necessari per calare i tubi in vetroresina preparati per l'occasione. Si è trattato di un lavoro molto lungo, dato
che si sono resi necessari tre differenti passaggi di alesatore a tre differenti diametri, cui sono seguite lunghe
40
operazioni di pulizia del foro dagli scarti dell'alesaggio. Il lavoro è iniziato con l'alesatore da 166 mm che ha
richiesto, tra scavo e pulizia, due giorni di lavoro. Il successivo alesatore, da 205 mm, producendo una
maggiore quantità di scarti, ha richiesto circa 3 giorni di lavoro. L'ultimo alesatore, con diametro da 239 mm
è stato quello più critico in termini di tempi di lavoro e di uso.
Prima carota di Talos Dome e livello di ceneri vulcaniche a 80 m di profondità
Nel frattempo si sono susseguite le normali operazioni di gestione del campo remoto di Talos Dome, con
la manutenzione dei vari generatori, dei mezzi di trasporto e dei caravan. Tra le operazioni principali c'è stata
anche quella della manutenzione della pista per l'aereo e della zona di parcheggio del Twin Otter. Questa
operazione piuttosto delicata, dopo la partenza di Alberto Quintavalla (il gattista ufficiale), è stata gestita da
Stefano Urbini che, pur non essendo un professionista, ha mantenuto in buono stato le superfici. Alcune
giornate di vento forte e di snow drift intenso hanno obbligato a continui cicli di pulizia della neve all'interno
del campo.
Alla fine del casing la trincea scientifica è stata messa in conservazione con la copertura totale del tetto e
la chiusura delle aperture utilizzate per le operazioni al suo interno. Una doppia porta in legno è stata posta
nella parte sottovento per permettere la riapertura il prossimo anno. La trincea è segnalata dalla presenza di
file di bandierine su tutti i lati.
La chiusura del campo è stata eseguita in varie fasi con la messa in conservazione dei mezzi e dei
caravan, via via che diventavano disponibili. Il giorno 19/1/2005 alle ore 21.00, con la partenza degli ultimi 4
componenti del gruppo (Maggi, Frascati, Urbini e Doz) il campo di Talos Dome è stato ufficialmente chiuso.
La configurazione invernale del campo vede, in una linea a circa 500 m sottovento rispetto alla trincea
scientifica, tutti i 12 mezzi ITASE distanziati di circa 50 m ciascuno. I mezzi a motore sono stati sopraelevati
di circa 2 m sopra il plateau su piccole collinette di neve accumulate ad-hoc.
Durante il periodo è stata data assistenza al gruppo di ricercatori del Progetto “Contaminazione
Ambientale” che ha scavato una trincea di 7 m di profondità in una “zona pulita” a circa 500 m dal campo e
ha estratto due carote di circa 50 m.
PROGETTO 2004/5.2: Bilancio di massa superficiale dell’area di drenaggio di Dome C
S. Urbini
L’attività del Progetto nel primo periodo era subordinata al completo supporto alla realizzazione del
campo di Talos Dome (Progetto TALDICE). Fra le attività specificatamente appartenenti a questo Progetto
sono state realizzate nel primo periodo le misure GPS sui punti “31 Deposito” (31DPT), M2 e Mid Point lungo
la traversa MZS-DC (Progetto ITASE 1998-99) utilizzando il trasferimento di uno dei due Pisten Bully 270
destinato a Mid Point e lasciato in conservazione a 31DPT lo scorso anno. Le misure sono state realizzate
grazie ai membri dell’equipaggio (Quintavalla, Busca) che realizzavano anche la misura delle paline di
ablazione-accumulo e la misura del relativo sprofondamento dei pali (coffee-can). All’inizio del periodo oltre
alla preparazione del materiale per il campo di Talos Dome è stato realizzato, in data 02/12/04, il
posizionamento GPS di un vertice della stazione meteo Penguin a Edmonson Point.
In collaborazione con il Progetto 2004/2.3, e in quanto indispensabili per la ripetizione della misura della
rete di deformazione del duomo di Talos Dome, sono stati ritirati in data 13/12/04 due strumenti GPS dalle
stazioni di misura VL16 e VL17. I dati raccolti dalle stazioni sono stati scaricati, verificati e salvati in triplice
copia prima di provvedere alla riconfigurazione degli strumenti.
41
Nella serata dello stesso giorno è avvenuto il trasferimento a Talos Dome. Fino alla data del 19/12/04 le
attività sono state dedicate alla realizzazione del Progetto TALDICE. Il giorno 20/12/04 è stata installata una
stazione GPS con pannello solare sul palo che materializza il duomo topografico di Talos Dome, la misura
delle paline di ablazione-accumulo installate nella traversa ITASE D85-M4 nella campagna 2001-02 e la
misura di sprofondamento relativo del palo.
In data 21/12/04 si è appresa la notizia del rientro anticipato (per motivi personali) del sig. Quintavalla
Alberto, indispensabile per la realizzazione delle parti di rilievo radar specifiche del progetto di quest’anno.
Date le particolari condizioni, le acquisizioni con tecnologia GPR previste (acquisizione 3D a Talos Dome e
rilievo percorso traversa DC-DdU) sono state annullate e rinviate al prossimo anno anche a causa del cattivo
stato di conservazione dei Pisten Bully 330D ITASE al campo di Talos Dome.
Nella giornata 02/01/05 con un volo dedicato di Twin Otter sono stati rilevati, tramite tecnica GPS, due
pali di riferimento per la misura dell’accumulo (coffee-can) GV5 e GV7 (installati durante la traversa ITASE
2001-02) e i due campi di paline per l’accumulo nevoso corrispondenti. Le acquisizione dei dati GPS è
avvenuta in contemporanea alla stazione installata al centro della rete di Talos Dome precedentemente
installata. E’ proseguito quindi il lavoro di supporto al campo di Talos Dome fino ai giorni 12 e 15 gennaio
2005 in cui sono stati rilevati per la quarta volta (in 9 anni) i vertici della rete di deformazione GPS di Talos
Dome. La rete, installata nel 1996 per la prima volta, è materializzata in sito come un ottagono di lato 8 km i
cui vertici vengono misurati in sessioni contemporanee. I dati ottenuti consentiranno di avere una serie
continua rivelando gli spostamenti del duomo e la velocità di flusso delle parti limitrofe.
Dal 15 al 20/01 è invece proseguito il lavoro di supporto per la chiusura del campo di Talos Dome
avvenuta il 20/01/05. Il giorno 23/05/05 infine con un volo di elicottero si è provveduto ad installare una
stazione GPS a circa metà della lingua del ghiacciaio Drygalski che, nel periodo considerato, era minacciata
da uno scontro con il grande iceberg B15A. La stazione, integrata successivamente da un’altra, doveva
misurare lo spostamento della lingua dovuto all’urto.
Questa operazione concludeva le attività del Progetto.
PROGETTO 2004/5.3: Permafrost e Cambiamento Climatico in Antartide: studio e monitoraggio
dell’impatto delle variazioni climatiche sul Permafrost e sugli ecosistemi
terrestri in Antartide ed uso del permafrost come archivio paleoclimatico
A. Strini
L'attività prevista ha riguardato lo studio dei processi di alterazione delle rocce in ambiente criotico (con
rilevamento di dati e prelievo di campioni) nonché attività inerenti al monitoraggio dello strato attivo, del
permafrost e dei frost blisters.
Processi di alterazione dei graniti in ambiente criotico
E’ stato completato il rilevamento delle caratteristiche delle singole forme di alterazione (tafoni,
weathering pit), dei rapporti con i sedimenti presenti al loro interno e all'esterno delle forme stesse
analizzandone i rapporti con la struttura geologica di diversi siti, sia nei pressi della Stazione Mario Zucchelli
(siti Oasi, Campo Antenne e Campo Icaro-Campo Faraglione), sia in siti più distanti quali Mt Keinath, Tarn
Flat, Prior Island e Starr Nunatak. Contestualmente, sono stati prelevati campioni di roccia alterata e roccia
non alterata, nonché campioni dei depositi presenti all'interno e all'esterno di dette forme. I campioni, in parte
conservati alla temperatura di -20°C allo scopo di evitare lo sviluppo di microrganismi, saranno analizzati in
Italia mediante osservazioni al microscopio ottico, al microscopio elettronico e al difrattometro a raggi X.
Sono stati altresì applicati alla roccia filtri di carta imbevuti di acqua distillata allo scopo di determinare il tipo
di sostanze presenti sulla superficie della roccia, in diverse condizioni di esposizione e di substrato,
seguendo il protocollo già adottato durante la XVIII Campagna.
In località Oasi sono state effettuate misure ripetute di pH e temperatura nell'acqua contenuta nei
weathering pit. Al fine di monitorare il regime termico all’interno dei tafoni e di verificare l’influenza del vento
e della neve nel loro processo di formazione presso il sito Oasi, è stata installata una stazione per la misura
della temperatura della roccia all'interno di un tafone (con termometri posti un centimetro al di sotto della
superficie della roccia) e della velocità del vento all'interno dello stesso tafone, più un termometro per la
temperatura dell'aria. Un esempio di dato acquisito è quanto riportato nella figura 5.3.1. Sempre nel
medesimo sito è stato installato un campionatore allo scopo di raccogliere i granuli che avrebbero potuto
staccarsi dal tetto del tafone, con il duplice scopo di poter monitorare il tasso di evoluzione del tafone stesso
e poter campionare granuli di sicura provenienza dal tafone .
Monitoraggio del strato attivo, del permafrost e dei frost blisters
Si è proceduto allo scarico dei dati delle stazioni di monitoraggio nei siti Oasi, Boulder Clay e Mt Keinath
e nel contempo è stata effettuata la manutenzione di alcuni strumenti.
42
Fig. 5.3.1: Esempio di regime termico del tafone monitorato a Oasi.
Sempre in località Boulder Clay è stato compiuto il monitoraggio dello strato attivo nel CALM Grid
presente in detta località, misurando l'altezza della neve e la temperatura del suolo a -2, -10, -20 e -30cm nei
121 nodi, nonché la profondità di penetrazione del frost probe, analogamente a quanto effettuato nelle
scorse campagne. Nelle località Boulder Clay, Adélie Cove e Oasi sono stati effettuati anche i profili di
temperatura all'interno dei fori di sondaggio eseguiti nella precedente campagna. Nel sito Boulder Clay
inoltre è stato effettuato il monitoraggio dei frost blisters, proseguendo il censimento già avviato nel 1999.
PROGETTO 2004/5.3: Permafrost e Cambiamento climatico in Antartide: studio e monitoraggio
dell’impatto delle variazioni climatiche sul Permafrost e sugli ecosistemi
terrestri in Antartide ed uso del permafrost come archivio paleoclimatico
D. Boschi, M. Guglielmin (Base inglese Signy)
Dal 23/11/2004 al 12/1/2005, nel contesto di una collaborazione internazionale con il British Antarctic
Survey (BAS, Resp. Dr. C. Ellis-Evans), è stata effettuata una campagna di ricerca a Signy Island, con
obiettivi principali lo studio delle variazioni dello strato attivo del permafrost sottostante e delle forme
correlate in relazione al cambiamento climatico. Signy Island è un sito strategico sia perché collocato quasi
all’estremo nord di un transetto geografico-climatico Terra del Fuoco-Penisola Antartica sia perché è l’unica
porzione di territorio antartico che ha i dati climatici e relativi allo strato attivo e al permafrost più antichi (anni
60, Chambers).
Le attività svolte con il supporto logistico BAS sono state principalmente rivolte:
1) all’esecuzioni di sondaggi subsuperficiali per l’identificazione dello strato attivo e per l’installazione di una
stazione automatica di monitoraggio dello stesso e del permafrost sottostante e dei principali parametri
climatici,
2) alla realizzazione di un CALM grid ossia di una griglia per il monitoraggio dello strato attivo e della
vegetazione sovrastante in funzione del cambiamentoi climatico da inserire nella rete internazionale
CALM (CircumArctic Active Layer Monitoring);
3) alla individuazione e mappatura della distribuzione del permafrost nell’isola;
4) allo studio delle principali forme periglaciali correlate alla presenza di permafrost.
Sondaggi e stazione monitoraggio.
Sono state eseguite 2 perforazioni a carotaggio continuo, a secco, utilizzando un’apparecchiatura
progettata per l’esecuzione di tali attività in zone remote ed in assenza di supporto logistico e già utilizzata a
MZS. I sondaggi sono stati realizzati in corrispondenza di suoli nudi o con scarsa copertura lichenica, nelle
località di Spindrift Col ad una quota di 160 m slm. e sulla sommità del pendio a SW della Base, tra Factory
Bluff e Observation Bluff, ad una quota di circa 90 m slm. Il primo sondaggio ha raggiunto il substrato
roccioso alla profondità di 270 cm da piano campagna, mentre il secondo ha raggiunto la profondità di 250.
In entrambi i casi i fori sono stati completati con l’inserimento di un tubo in PVC cieco del diametro di 2”,
sigillato al fondo. In entrambi i sondaggi il contenuto di ghiaccio riscontrato è stato minimo (mediamente
<10%). In considerazione del fatto che il sito del secondo sondaggio è ubicato a pochissima distanza sia
43
dalla stazione meteo con record ultracinquantennali e da uno dei siti con dati di permafrost e strato attivo
risalenti a circa 50 anni fa, si è scelto di installare la stazione di monitoraggio a circa 8 m in direzione S dal
secondo sondaggio. La stazione (Campbell Scientific, foto 5.3.1) registra la temperatura nel sondaggio a
diverse profondità nel sondaggio 2 ed inoltre registra la temperatura a diverse profondità anche in altri tre siti
ubicati all’interno dell’adiacente CALM grid oltre a registrare i principali parametri climatici secondo la
tabella 5.3.1.
Tab. 5.3.1
S.ito
Sondaggio S2 (suolo nudo)
Foro B (muschio 100%
copertura)
Foro C (licheni >80%
copertura)
Foto 5.3.1: Stazione di monitoraggio permafrost
Altezze misura (cm da p.c.)
2, 30, 60, 100, 120, 140, 160,
200, 250
2, 60
2, 30, 60, 90
Foro D (suolo nudo)
2, 60, 90
Temperatura aria
50, 150
Velocità vento
50,150
Direzione vento
150
CNR1 (long wave, short
wave in e out)
150
CALM Grid
Il CALM Grid consiste in un quadrato di 50X50 m nel quale ogni 10 m sono stati collocati dei picchetti di
legno quali riferimenti per la misurazione una volta all’anno, alla fine della stagione estiva, quando si
raggiunge il massimo scongelamento dello strato attivo. Per ognuno dei 36 nodi si è effettuata la
misurazione delle tempera-ture del suolo a 2, 10, 20, 30 cm di profondità e si è descritta la copertura
vegetale (tipologie e coperture %) nonché le caratteristiche morfologiche salienti (penden-za, esposizione
ecc.). Le prossime misurazioni che sa-ranno effettuate, attraverso la misurazione della tempe-ratura alle
stesse profondità ed in corrispondenza dei medesimi punti, verranno realizzate dai colleghi inglesi.
Individuazione e mappatura della distribuzione del permafrost nell’isola
Al fine di effettuare una carta del permafrost dell’isola, si è proceduto al rilievo delle temperature del suolo
a diverse profondità (2, 10, 20, 30 cm, e profondità superiori sino a quanto possibile) in punti con diverse
caratteristiche di quota, esposizione, pendenza, deposito, forma e vegetazione. In alcuni dei punti esaminati
si è proceduto anche alla realizzazione di trincee sino alla individuazione diretta della frost table in genere
coincidente con la profondità dell’isoterma 0°C, indicando un generale basso contenuto in sali del terreno. In
queste trincee sono anche stati campionati, a diverse profondità, i terreni di cui è stato determinato immediatamente il contenuto d’acqua o ghiaccio e di cui si è conservato un ulteriore campione a -20°C per analisi
chimiche e cristallografiche del permafrost rinvenuto. Lo strato attivo è risultato di spessore estremamente
vario compreso tra i 20 cm e i 2 m al di sopra della quota di 50 m slm ove il permafrost sembrerebbe
continuo.
Studio delle principali forme periglaciali correlate alla presenza di permafrost
Lo studio delle forme periglaciali è stato effettuato mediante la realizzazione di una carta geomorfologica
a scala 1:10.000 finalizzata all’individuazione delle forme periglaciali ed alle loro relazioni con le tipologie di
depositi presenti. Tra le forme più comuni spiccano per frequenza: suoli striati selezionati e non, suoli
poligonali selezionati e non, lobi e terrazzette di geliflusso. Tra queste tipologie di forme, sulle più comuni
(cerchi di pietre, debris island, suoli striati selezionati e lobi di geliflusso) in alcuni siti rappresentativi sono
state fatte misure morfometriche (es. diametro, altezze ecc.) e sono state eseguite trincee con il campionamento dello strato attivo a diverse profondità.
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MZS: Settore di Ricerca 6: Fisica e Chimica dell’Atmosfera
Settore di Ricerca 6: FISICA E CHIMICA DELL’ATMOSFERA
Antonietta Ianniello, Ist. sull’Inquinamento Atmosferico, C.N.R. Monterotondo Scalo (RM) (Coord. 1° periodo)
Vito Vitale, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
Angelo Lupi, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
Antonio Amoroso, Ist. sull’Inquinamento Atmosferico, C.N.R. Monterotondo Scalo (RM)
(1° periodo)
Daniele Biancato, Dip. di Fisica “G.Galilei”, Università di Padova
(3° periodo)
Florent Dominé, LGGE, C.N.R.S. Meylan (Francia)
(1° periodo)
Stefania Gilardoni, Dip. di Fisica "G. Galilei", Università di Padova
(2° periodo)
Martin King, Dept of Geology, Royal Holloway University of London (UK)
(1° periodo)
Giuliano Trivellone, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
(1° periodo)
PROGETTO 2002/6.4: Ozono e costituenti minoritari dell'atmosfera
G. Trivellone
Obiettivi
Il Progetto prevede misure automatiche, estese anche al periodo fra l’inverno e la primavera australe
(settembre e ottobre) delle quantità colonnari e dei profili di O3, NO2, OClO e BrO presso la stazione Mario
Zucchelli (MZS) nel Mare di Ross, utilizzando, come metodologia di elaborazione dati, la spettroscopia ad
assorbimento ottico differenziale (DOAS). Lo spettrometro denominato GASCOD (Gas Analyzer
Spectrometer Correlating Optical Differences) è già installato a MZS da 9 anni. Esso effettua misure di
radiazione solare diffusa lungo la verticale nell’intervallo spettrale 406-464 nm. La sua caratteristica più
importante è quella di poter lavorare in modo automatico anche quando la Base è chiusa. Ciò ha consentito
di effettuare osservazioni durante i periodi della primavera australe. Il notevole numero di dati ottenuti ha
permesso di esaminare indirettamente processi di deplezione di ozono stratosferico verificatisi nei pressi
della Base, analizzando il comportamento del biossido di azoto strettamente legato alla chimica dell’ozono
stesso. Ad esempio, l’analisi dei dati ottenuti per il 2002 per il contenuto verticale di NO2 ha permesso di
identificare l’episodio denominato Sudden Stratospheric Warming (SSW) che ha avuto luogo nel periodo
agosto –settembre 2002 (fig. 6.4.1).
GASCOD Terra Nova Bay - Time series of NO2 Vertical Columns 2002 - 2003
7E+15
NO2 AM vc @ 90° of SZA
6E+15
NO2 PM vc @ 90° of SZA
2
NO2 VC [molecule/cm ]
5E+15
4E+15
3E+15
2E+15
1E+15
0
24/01/02
25/03/02
24/05/02
23/07/02
21/09/02
20/11/02
19/01/03
20/03/03
19/05/03
18/07/03
16/09/03
15/11/03
Date [dd/mm/yy]
Fig. 6.4.1: Valori colonnari di NO2 nel periodo febbraio-ottobre 2002 e 2003 ottenuti dal GASCOD; per ogni giorno sono
mostrati l valori ottenuti all’alba (AM) ed al tramonto (PM). È immediatamente evidente che i contenuti di NO2
PM per la seconda parte del 2002 sono nettamente maggiori rispetto al 2003, indice che in stratosfera
qualcosa è cambiato: dall’analisi di temperatura, vorticità potenziale ed immagini da satellite si è potuto
concludere di trovarsi di fronte ad un episodio di riscaldamento della stratosfera (SSW).
45
Attività svolta
L’attività svolta in Antartide ha riguardato tutte le procedure di verifica, pulizia e controllo della
strumentazione ottica e dei sistemi ausiliari (termostatazione, reset settimanale, sistema di acquisizione su
PC) scaricamento dei dati ed invio degli stessi in Italia per l’elaborazione.
Il GASCOD ha funzionato correttamente durante tutto il 2004, producendo oltre 80.000 spettri di
radiazione solare diffusa allo zenit, e circa 8000 spettri di calibrazione (ottenuti con lampada ai vapori di
mercurio a bassa pressione), per un totale di 330 Mb di dati spettrali in formato ASCII. L'analisi preliminare
dei dati, per verificarne l’attendibilità, ha mostrato che gli spettri solari misurati sono di buona qualità, appena
una decina sono risultati ‘corrotti’, probabilmente per problemi transitori legati alla connessione RS232 col
PC di acquisizione.
Risultati
Ai dati di radiazione solare diffusa spediti a Bologna sono stati applicati gli algoritmi della metodologia
DOAS per ottenere i valori di contenuto colonnare di NO2 ed ozono. I risultati preliminari relativi al biossido di
azoto misurato al tramonto e all’alba (angolo solare zenitale=90°, figura 6.4.2) mostrano il tipico andamento
fotochimico stagionale, ed anche i valori assoluti sono in linea coi valori climatici attesi; il periodo settembreottobre mostra chiaramente una forte denitrificazione e forti oscillazioni legate alla dinamica del vortice
polare.
Nitrogen Dioxide over Terra Nova Bay
GASCOD 2004 & GOME 1996-2001
8.00E+15
GOME NO2 1996- 2001
7.00E+15
GASCOD 2004 NO2 daily mean
6.00E+15
NO2 VCD
5.00E+15
4.00E+15
3.00E+15
2.00E+15
1.00E+15
0.00E+00
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Julian day
Fig.6.4.2 Valori colonnari di NO2 nel periodo febbraio-ottobre 2004 ottenuti dal GASCOD (per ogni giorno è mostrata la
media dei due dati al tramonto e all’alba); dati GOME relativi al periodo 1996-2001 per l’area di MZS (ex TNB)
sono mostrati come riferimento climatico.
Prospettive future
Lo spettrometro GASCOD ha fornito e continua a fornire rilevazioni di estremo interesse pur essendo
inizialmente uno strumento non progettato per lavorare in automatico in una base remota. Le modifiche
apportate in questa e nelle precedenti spedizioni, hanno consentito di ottenere questi importanti risultati
tecnologici. Da un punto di vista scientifico i risultati ottenuti sono molto interessanti (fig. 6.4.1, 6.4.2).
Sarebbe, tuttavia, opportuno estendere le misure anche ad altri intervalli spettrali in modo da ricavare le
abbondanze colonnari di BrO, OClO, ed altri gas coinvolti nei processi di deplezione dell’ozono. È per questo
che fu fatta a suo tempo, nel 2001, la richiesta di installare uno spettrometro di nuova generazione, che è
stata accetta e lo spettrometro è stato già realizzato. Esso, denominato GASCOD/NG (ne sono stati già
prodotti 3 esemplari, fig. 6.4.3), si avvale delle conoscenze acquisite con il GASCOD/A4 installato
sull’aereo stratosferico GEOPHYSICA e si ritiene possa dare un notevole contributo all’attuale evoluzione
dei processi depletivi dell’ozono stratosferico nell’area dove è ubicata la Stazione Mario Zucchelli.
L’installazione del nuovo spettrometro è prevista per la prossima spedizione o al più tardi per la successiva
(XXII) compatibilmente con i tempi delle prove in Italia e l’espletamento delle procedure di installazione di
nuova strumentazione presso la Base.
46
Fig.6.4.3: GASCOD/NG di prossima installazione presso la Stazione Mario Zucchelli
PROGETTO 2003/6.2: Studio dei processi chimici degli aerosoli nella troposfera antartica
A. Ianniello
L’attività di ricerca del Progetto è proseguita nello studio della determinazione della distribuzione
granulometrica del materiale particellare inorganico al fine di identificare le sorgenti, il ruolo e la
composizione chimica degli aerosoli nella troposfera antartica.
I campionamenti sono stati eseguiti a Campo Icaro dove è stato installato un impattore multi-stadio a
bassa pressione (SDI) capace di selezionare le particelle in dodici frazioni nell’intervallo granulometrico tra
8.5 e 0.045 µm ad un flusso operativo di circa 11 l/min. I campioni sono stati raccolti a circa 2 metri dalla
superficie usando una testa di taglio che rimuove le particelle più grandi di 15 µm dall’aria di
campionamento. La frequenza di raccolta è stata di 48 ore.
È da precisare che i campionamenti sono iniziati in ritardo per il mancato arrivo dei reagenti dall’ufficio di
Christchurch a MZS e per il mal funzionamento del sistema di produzione di acqua Milli-Q necessaria per la
qualità delle misure, con conseguente forte penalizzazione dell’attività scientifica del Progetto.
L’attività di laboratorio, svolta presso i laboratori della Base, è consistita nella preparazione dei filtri
dell’impattore, nella loro installazione ed estrazione dopo il campionamento e nelle analisi dei campioni
raccolti. Le analisi dei filtri, sia ad anioni che cationi, sono state realizzate con un cromatografo ionico
(modello Dionex DX120) collegato ad un autocampionatore (modello Dionex AS50) determinando le
2concentrazioni particellari di cloruro (Cl ), bromuro (Br ), nitrito (NO2 ), nitrato (NO3 ), solfato (SO4 ), ammonio
+
+
2+
+
2+
(NH4 ), potassio (K ), magnesio (Mg ), sodio (Na ) e calcio (Ca ).
Risultati preliminari
Durante la campagna si è osservato che, come anche negli anni precedenti, le concentrazioni di solfato,
nitrato e ammonio sono molto basse. Tale risultato dimostra l’aspetto remoto dell’Antartide cioè non
influenzato da sorgenti antropogeniche. Il rapporto dei cationi rispetto agli anioni raggiunge il suo minimo nel
modo di accumulazione con un intervallo del diametro particellare aerodinamico tra circa 0.2 e 0.8 µm. La
ragione di questo risultato è sicuramente dovuta alla presenza del solfato che si accumula proprio in tale
intervallo dimensionale. Inoltre il rapporto dei cationi rispetto agli anioni nel modo di accumulazione è quasi
sempre minore dell’unità mostrando la natura acida delle particelle. Una diretta conseguenza della natura
acida delle particelle nel modo di accumulazione è la sua limitata capacità di trattenere sostanze acide
gassose semi-volatili come l’acido nitrico (HNO3) e cloridrico (HCl). Infatti le concentrazioni di nitrato e di
cloruro determinate nell’intervallo 0.2 - 0.8 µm sono quasi sempre trascurabili rispetto a quelle ottenute per le
particelle di più grande dimensione.
Per le particelle supermicrometriche il rapporto dei cationi rispetto agli anioni è, invece, prossimo all’unità
dovuto alla presenza dominante di sale marino. I più abbondanti ioni associati alle particelle di sale marino
sono sodio, cloruro, calcio e magnesio.
47
PROGETTO 2003/6.4: Studio della chimica eterogenea degli ossidi di azoto sulle superfici
nevose
A. Ianniello
L’attività di ricerca del Progetto è stata finalizzata allo studio dei meccanismi di scambio dei composti
azotati gassosi presenti in atmosfera con le superfici nevose. A tale scopo l’attività scientifica è stata
collegata a quella del Progetto 2004/6.2 (CESIP) mediante le analisi chimiche dei campioni di neve raccolti a
Browning Pass. Tali analisi sono state effettuate con un cromatografo ionico (modello Dionex DX120)
collegato ad un autocampionatore (modello Dionex AS50) per la determinazione del contenuto ionico dei
campioni di neve. Inoltre, sono state fatte, su ogni campione, la determinazione del pH e della conducibilità.
È da precisare che i campionamenti sono iniziati in ritardo per il mancato arrivo dei reagenti dall’ufficio di
Christchurch a MZS e per il mal funzionamento del sistema di produzione di acqua Milli-Q necessaria per la
qualità delle misure con conseguente forte penalizzazione dell’attività scientifica del Progetto.
Risultati preliminari
Sono stati analizzati più di 1000 campioni di neve. Dai primi risultati si deduce la natura basica della neve
raccolta. La causa principale di tale basicità è dovuta alla dominante presenza di sale marino composto
principalmente da sodio e da cloruro.
PROGETTO 2003/6.5: Gas serra alogenati e loro prodotti di degradazione nell'ambiente
antartico
G. Trivellone
La rilevanza del monitoraggio degli alocarburi presenti nell'atmosfera delle aree polari è da mettere in
relazione in primo luogo al loro importantissimo ruolo nel fenomeno stagionale della deplezione primaverile
dello strato di ozono e, più in generale, alla riduzione oramai ampiamente documentata del contenuto
stratosferico di ozono. Inoltre, la notevole capacità di assorbire la radiazione infrarossa, fa si che queste
sostanze, se pur presenti in quantità minime rispetto ad altri costituenti atmosferici, rivestano un ruolo non
marginale nel processo di riscaldamento globale del pianeta. La serie storica acquisita dalle attività di cui
questo Progetto è una prosecuzione, parte dal 1988 e presenta in pratica solo uno o due anni di buco. Come
lo scorso anno, anche durante questa spedizione sono stati raccolti 9 campioni di aria. La scelta dei siti di
campionamento è stata fatta in modo da bilanciare le stazioni a nord e a sud della Stazione Mario Zucchelli
e suddividere in maniera uguale i siti interni ed i siti localizzati sulla costa. La distanza dei siti dalla Stazione
italiana varia da qualche decina di chilometri sino a 250 km a nord e circa 200 km a sud. Tali campioni
saranno analizzati al loro ritorno in Italia, avvalendosi per la valutazione quantitativa di standard armonizzati
alla scala di calibrazione sviluppata e mantenuta dal SIO (Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, CA)
nell'ambito di AGAGE, il più importante network globale per il monitoraggio di gas serra alogenati. Sarà in
questo modo possibile determinare le concentrazioni di idrocarburi ed ottenere informazioni sulla loro
distribuzione. Di seguito viene riportata la tabella con le informazioni sulla localizzazione e la tipologia dei siti
di misura scelti per questa XX Spedizione.
Sito
1
2
Località
Kay Island
(costa prospicente)
Trio Nunatak
(adiac.)
Data
26/01/2005
12/11/2004
3
Prior Island
12/11/2004
4
15/11/2004
5
Bier Point
(adiac.)
15/11/2004
6
Mariner Glacier
20/11/2004
7
Ice Breaker Glacier
20/11/2004
8
Deception Plateau
20/11/2004
9
Woodberry Glacier
01/02/2005
Coordinate
Geografiche
74°01'16"S,
165°11'03"E
75°31'16"S,
159°46'35"E
75°41'08"S,
162°52'16"E
74°55'00"S,
163°43'01"E
74°11'38"S,
164°03'19"E
73°20'51"S,
168°49'49"E
73°46'29"S,
166°42'36"E
72°08'40"S,
164°48'10"E
75°08'11"S,
161°42'13"E
Altezza (m)
(da gps)
500
15
464
0
921
0
10
3129
700
48
Note
sito costiero a N di MZS - vento nullo
sito interno a S di MZS - vento forte dal Plateau
sito costiero a S di MZS - vento nullo
sito costiero a S di MZS - vento 10 m/s dal Plateau
sito interno sul ghiacciaio Campbell a N di MZS vento 3 m/s dal Plateau
sito costiero a N di MZS - brezza dal Plateau
sito costiero limite ghiacciaio e ghiaccio marino a N
di MZS - vento nullo
sito interno a N di MZS - vento 7 m/s da S-SW
sito interno a S di MZS - vento 4-5 m/s da N
PROGETTO 2003/6.7: Caratterizzazione degli effetti climatici dell'aerosol atmosferico nelle
regioni polari: assimilazione ed analisi di dati di fotometria solare
multispettrale raccolti dalla rete POLAR-AOD
A. Lupi,V.Vitale
Introduzione
I modelli climatici a scala globale (GCMs) hanno da lungo tempo previsto che le regioni polari dovrebbero
essere la prime aree del nostro pianeta a rispondere a modifiche del sistema legate alle attività
antropogeniche, e ciò a causa dei forti meccanismi di retroazione che coinvolgono: neve, ghiaccio marino,
nubi, aerosol e radiazione. In ogni caso, molte domande ed incertezze caratterizzano le parametrizzazioni
dei processi polari nei GCM, e le diverse simulazioni differiscono grandemente l’una dall'altra
Tra quei fattori che influenzano il bilancio di energia del pianeta, il forcing climatico degli aerosol è
riconosciuto essere tra quelli caratterizzati dalla maggior incertezza. Mentre l'impatto delle particelle di
aerosol è spesso molto evidente nelle aree industriali ed urbane delle medie latitudini dell'emisfero nord, le
regioni polari sono anch'esse sensibili alle variazioni nelle concentrazioni del materiale particolato causate
sia da processi naturali che dalle attività umane. Come conseguenza delle caratteristiche peculiari delle
regioni di alta latitudine (alti valori di albedo superficiale in autunno e primavera, lunghi percorsi ottici,
composizione chimica dell'aerosol), gli aerosol possono produrre effetti su scala regionale molto intensi,
modificando in maniera significativa l'albedo del sistema superficie-atmosfera. Il forcing radiativo di tipo
diretto può cambiare di segno a seconda della composizione chimica, delle caratteristiche della superficie e
della elevazione solare. Inoltre, perfino piccole variazioni nella microfisica delle nubi o delle loro proprietà
fisiche legate alle interazioni con il materiale particolato, perturberebbero il sistema climatico delle regioni
polari, a causa del profondo impatto che le nubi hanno sul bilancio di radiazione in tali regioni.
A dispetto del ruolo che le particelle di aerosol rivestono nel modulare il bilancio di radiazione nelle
regioni polari, abbiamo ancora una scarsa conoscenza delle sue proprietà fisiche e radiative, della sua
distribuzione orizzontale e verticale e della sua variabilità temporale. Le stazioni al suolo risultano essere
estremamente sparse, mentre l'alta riflettività superficiale, la lunga notte polare e il basso spessore ottico
accrescono notevolmente le difficoltà di ottenere informazioni dalle misure con satelliti. Per questa serie di
motivi, le misure avviate a Baia Terra Nova sin dal 1987 rivestono una grandissima importanza in quanto
forniscono informazioni praticamente uniche sulle caratteristiche ottiche e radiative dell'aerosol atmosferico
nella regione del Mare di Ross.
L'attività in campo
L’attività di ricerca svolta in Antartide nel corso della XX Spedizione è stata rivolta allo studio delle
caratteristiche dei flussi di irradianza solare diretta e diffusa al suolo, dei flussi di radiazione ad onda lunga
emesse dalla superficie e dall'atmosfera terrestre e delle caratteristiche di torbidità atmosferica. Obiettivo
finale è quello di ottenere informazioni sul ruolo che le particelle di aerosol e le nubi rivestono nel definire il
bilancio di radiazione in atmosfera ed in superficie. Da un punto di vista temporale tale obiettivo si scinde in
due:
(a) nell’immediato, ottenere con sempre maggior accuratezza informazioni realistiche sulle caratteristiche
radiative delle particelle di aerosol presenti nella regione costiera di TNB (albedo di singolo scattering,
funzione di fase, fattore di asimmetria, ....) così da poter valutare con maggior accuratezza il ruolo che
essi rivestono nel sistema;
(b) a più lungo termine, monitorare da un lato le caratteristiche di torbidità e di carico aerosolico così come
le proprietà radiative della popolazione media di particelle presente nella colonna verticale atmosferica
nella regione costiera di TNB, al fine di individuare eventuali cambiamenti e valutarne gli effetti sul
sistema climatico.
L’attività sperimentale legata agli obiettivi sopra descritti portata avanti durante la spedizione si è svolta
interamente presso l'osservatorio di Campo Icaro. Essa è stata rivolta: (i) alla determinazione dello spessore
ottico a diverse lunghezze d’onda del materiale particolato presente nella colonna verticale atmosferica
sopra TNB e, da queste misure, alla determinazione delle condizioni di torbidità atmosferica; (ii) a determinare con accuratezza le componenti ad onda corta ed onda lunga del bilancio di radiazione alla superficie (iii) a
determinare le caratteristiche spettrali sia dell’irradianza solare globale che di quella diffusa al suolo.
Il fotometro solare multispettrale ASP-15WL, asservito all’inseguitore solare semiautomatico già
impiegato negli anni precedenti, ha permesso di ottenere misure in continua dell’irradianza solare diretta in
arrivo alla superficie in 15 intervalli spettrali del visibile e vicino infrarosso (da 320 a 1050 nm), tredici dei
quali centrati in finestre caratterizzate da debole assorbimento sia del vapor d’acqua che di altri gas come
ozono e NO2. La figura 6.7.1 mostra il fotometro solare e l'inseguitore. Purtroppo tale attività è stata
penalizzata durante il mese di novembre da problemi non ancora completamente individuati. All'apparenza il
sistema sembrava funzionare normalmente, mentre invece alla pre-analisi dei dati fatta durante il II periodo
(quando il personale del Progetto è giunto a MZS) si è potuto verificare che tutti i segnali misurati erano
(tranne un paio di giornate) vicini allo zero. Le misure effettuate a partire da inizio dicembre risultano invece
49
regolari, e questo senza che si sia dovuto procedere a nessun intervento tecnico sulla strumentazione. Le
misure sono terminate il 10 di febbraio 2005. Come detto, a partire da inizio dicembre, un controllo del
corretto funzionamento della strumentazione è stato regolarmente effettuato attraverso un’analisi di tipo
grafico dell’andamento in funzione del tempo e della massa d’aria dei dati acquisiti nel corso della giornata.
Fig. 6.7.1: Il fotometro solare multispettrale (a sinistra) ASP-15WL e l'inseguitore solare.
Le misure delle due componenti ad onda corta ed onda lunga del flusso di radiazione al suolo, sono state
effettuate per mezzo di un riadiometro CNR-1 della Kipp&Zonen installato su un sostegno a 2 metri di
altezza, posto a circa 30 metri dai container e a 10-15 metri dal fotometro solare. Una volta posto in verticale
la perfetta orizzontalità della strumentazione radiometrica è stata controllata e regolata. In questo caso le
misure sono state regolarmente acquisite dalla fine di ottobre fino alla prima decade di febbraio. I dati sono
stati acquisiti e memorizzati facendo uso dello stesso sistema utilizzato nell’ambito del Progetto 2004/2.2 per
acquisire i parametri meteo e le concentrazioni di CO2 ed ozono. I dati sono stati memorizzati sia come
media sul minuto che come media sui 10 minuti.
Un esemplare dello shadowband radiometer MFR-7 della YES americana, posizionato al disopra dei
container, ha infine permesso di misurare le caratteristiche spettrali dei flussi di radiazione solare globale e
diffusa. Tale strumento, infatti, esegue una misura dei due flussi in 6 stretti canali (FWHT = 10 nm) del
visibile e vicino infrarosso da 415 fino a 940 nm. La frequenza di misura è di uno scanning completo ogni
20 secondi. Grazie al potenziamento della memoria del sistema di acquisizione dati associato allo
strumento, è stato possibile memorizzare le misure sulla base di medie al minuto. Anche questo strumento,
come i due precedenti, ha lavorato con continuità dalla fine di ottobre fino al 12 febbraio.
La pre-analisi dei dati sin qui raccolti ha permesso di verificare l’ottimo accordo tra i valori di radiazione
solare globale fornita dai radiometri, entro i 2-4 Wm-2 per quel che riguarda le medie sul minuto. I tipici cicli
giornalieri per le attuali condizioni del terreno sono stati rilevati per tutti i flussi, a chiara indicazione di un
andamento regolare delle misure stesse. I valori di radiazione globale sono andati via via crescendo nel
periodo, in accordo con la maggior elevazione solare e la conseguente minor massa ottica atmosferica
interposta, raggiungendo valori superiori ai 700 Wm-2 per condizioni di cielo completamente sereno.
Controlli periodici sono stati effettuati per verificare le perfette condizioni di planarità dei due radiometri.
Analisi dei dati
L'analisi della gran mole di dati acquisita anche quest'anno e la sua omogeneizzazione con i data-set
acquisiti negli anni precedenti è in corso. L’analisi delle misure di irradianza solare diretta attraverso il
metodo della fotometria solare multispettrale permette di ottenere i valori di spessore ottico e dei parametri di
torbidità di Ångstrom, e quindi di caratterizzare in maniera completa le condizioni di carico aerosolico. La
figura 6.7.2 mostra gli andamenti spettrali medi dello spessore ottico degli aerosol (AOD) misurati negli anni
precedenti a MZS così come in altre stazioni costiere e dell'interno. Le misure di AOD effettuate sul Plateau
antartico mostrano chiaramente che i valori di AOD si aggirano sul 30% dei valori misurati sulla costa.
50
Poiché in condizioni indisturbate i valori stratosferici sono generalmente intorno al 25% dei valori costieri,
questo vuol dire che sul Plateau Antartico i valori di spessore ottico sono nello stesso range del segnale
stratosferico.
L'operazione attualmente in corso è il controllo delle costanti di calibrazione strumentale. Tale
elaborazione viene effettuata attraverso il metodo di Langley, i segnali vengono analizzati in funzione della
massa d'aria e il best fit in termini di legge di potenza fornisce il segnale che sarebbe misurato al di fuori
dell'atmosfera, che è proprio la costante strumentale. La sequenza di dati è ripulita attraverso l'analisi dei
residui (in figura 6.7.3 quelli relativi al filtro 8, centrato a 550 nm). Vengono eliminati tutti i dati che
presentano un residuo dalla retta di best-fit superiore a 0.04 e/o superiori ad 1.5 volte la deviazione standard
dell'intero campione. I valori di AOD determinati utilizzando le costanti in questo modo ricalcolate sono
riportati in figura 6.7.4. I dati si riferiscono alla giornata del 15 dicembre. Come ben si può vedere i dati
(ancora risultati preliminari) sono in buon accordo con quanto mostrato in figura 6.7.2.
0.07
Zucchelli (ITA)
Neumayer (GER)
Kohnen (GER)
DOME C (ITA)
0.06
AOD
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
WAVELENGTH (nm)
Fig. 6.7.2:
Andamenti spettrali medi dello spessore ottico delle particelle (AOD) così come misurati in estate nelle
stazioni costiere di MZS (75°S,164°E) e Neumayer (70°S, 8°W) e nelle stazioni interne di Kohnen (75°S,
0°E) e Concordia (75°S, 123°E), rispettivamente a 2900 m a.s.l. e 3200 m a.s.l.
Fig. 6.7.3: Residui del filtro 8 centrato a 550 nm
51
0,08
370 nm
551 nm
1024 nm
0,07
0,06
AOD
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0
2
4
6
8
10
12
14
GMT time
Fig. 6.7.4
Valori dello spessore ottico delle particelle (AOD) derivati a tre lunghezze d'onda del fotometro a partire dai
valori di irradianza diretta per il giorno 15 dicembre 2005.
PROGETTO 2004/6.2: Effetti climatici della fotochimica della neve interstiziale (CESIP)
A. Amoroso, F. Dominè, M. King
E’ stato allestito il campo remoto a Browning Pass, situato a circa 15 km dalla Stazione Mario Zucchelli. Il
campo era costituito da due container e da un generatore di corrente posizionato in modo da non interferire
con le misure di interazione neve-atmosfera. Uno dei due container è stato adibito a laboratorio e nel suo
interno sono stati disposti un sistema per le analisi in HPLC per la determinazione dei flussi di
concentrazione di acido nitroso gassoso (HONO) sia in atmosfera che dalla superficie nevosa, un
analizzatore automatico fotometrico per la determinazione dell’ozono troposferico ed un PC per lo scarico
dei dati provenienti dal sistema micrometeorologico installato sulla neve per la determinazione dei flussi di
massa degli inquinanti. Inoltre sono state installate cinque sonde nella neve per misurare le proprietà ottiche,
di penetrazione e di albedo (riflettanza) della radiazione UV.
I dati preliminari mostrano che la profondità di penetrazione della radiazione UV è dell’ordine di 5 cm
(valore per la neve secca). Le misure dell’albedo sono state rese difficili dall’alta riflettanza che la neve
possiede a Browning Pass e per questo motivo tali misure sono state effettuate ad un’altezza maggiore.
Sono stati installati anche i sensori per la misura di irradianza dentro e sopra la neve. Infine, sono state
fatte anche le misure per lo studio sulle modificazioni chimiche e fisiche della neve allo scopo di capire i
meccanismi di emissione di acido nitroso dalla neve. In tale ambito sono stati raccolti campioni di neve e
realizzate fotomicrografie dei cristalli di neve raccolti a temperature minori di –15°C. Le fotomicrografie sono
state eseguite ponendo l’equipaggiamento fotografico in una buca di 2 m di profondità nella neve vicino ai
container di Browning Pass.
E’ stata monitorata la composizione della superficie nevosa per poter interpretare le emissioni in
atmosfera di acido nitroso (HONO) dalla neve. Particolare attenzione è stata rivolta alla concentrazione dello
ione nitrato (NO3 ) presente nella neve in quanto è un precursore di HONO. È stata anche analizzata la
precipitazione nevosa caduta il 17 ed il 18 novembre, campionando continuamente 2 volte al giorno.
Sono stati eseguiti gli studi micromorfologici della neve, usando la fotomacrografia per valutare il legame
tra i cambiamenti fisici e chimici. Da tali studi si può concludere che le variazioni nella concentrazione del
nitrato presente nella neve sono principalmente causate dalla deposizione secca delle particelle
dall’atmosfera. Per assicurare la rappresentatività delle misure eseguite a Browning Pass, la neve è stata
anche analizzata intorno a tale sito.
E’ stata anche studiata l’influenza del sale marino sulla composizione della neve. Questo è un dato
importante in quanto la deposizione del sale marino rende basica la neve impedendo le emissioni in
atmosfera di HONO. In tale ambito, sono stati eseguiti campionamenti di neve sul ghiaccio marino e a varie
distanze dalla costa fino a 120 km all’interno. Tutti i campioni di neve raccolti dal 3 al 27 novembre sono stati
analizzati presso i laboratori della Base mediante la tecnica per cromatografia ionica e si è riscontrato che la
neve è prevalentemente basica, con conseguente presenza di sale marino composto principalmente da
cloruro e da sodio. I risultati preliminari per l’acido nitroso dimostrano che tali flussi sono influenzati
notevolmente dalle condizioni meteorologiche. Particolarmente importante per lo studio è stata la
52
precipitazione nevosa del 17 e 18 novembre (DOY 322,323). Nella figura 6.2.1 sono riportati i valori e i flussi
preliminari dell’acido nitroso.
A tal proposito sono state calcolate le varie traiettorie delle masse d’aria a Browning Pass. Il risultato
rilevante ottenuto da tali analisi è che i cambiamenti di concentrazione di HONO si hanno quando il vento
proviene dal ghiacciaio Priestley oppure dal ghiacciaio Campbell. In figura 6.2.2 è riportato un esempio delle
traiettorie.
9
10
6
3
DELTA
HONO [pptv]
8
6
0
4
-3
2
-6
310
315
320
325
DOY
330
HONO_DOWN
HONO_UP
335
-9
310 315 320 325 330 33
DOY
Fig. 6.2.1: Concentrazione e delta in atmosfera di acido nitroso [pptv]
Fig. 6.2.2: Esempio delle traiettorie delle masse di aria per il giorno 04-11-2004
Infine, per la determinazione della radiazione solare UV sulla superficie nevosa sono state realizzate
misure sia dell’albedo a diverse altezze, mediante l’utilizzo dell’elicottero, sia dell’estinzione della luce sul
ghiaccio marino.
PROGETTO 2004/6.9: Aerosol marino e continentale a Baia Terra Nova: interazioni chimiche
e processi di mescolamento e di trasporto
D. Biancato, S. Gilardoni
Il Progetto prevede il campionamento, per la successiva analisi chimico-fisica, di aerosol atmosferico di
origine marina e continentale.
Le attività scientifiche svolte dall’unità operativa sono state:
•
campionamenti sistematici di aerosol con impattore multistadio Dekati SDI (Small Deposit area
Impactor) finalizzati a misure con tecnica PIXE (Proton Induced X-ray Emission) per le
53
concentrazioni in aria degli elementi e le loro distribuzioni elementali e micro-PIXE per la
composizione elementale delle particelle di aerosol;
• campionamenti sistematici di aerosol con SDI finalizzati a misure mediante tecnica LDI-TOF MS
(Laser Desorption Ionization – Time Of Flight Mass Spectrometry) per la caratterizzazione chimica
dell’aerosol marino. Particolare attenzione verrà dedicata alla speciazione dei composti solforati,
all’analisi della frazione carboniosa e allo studio dei composti alogenati nell’aerosol oceanico;
• campionamenti sistematici di aerosol con SDI finalizzati a misure mediante CI (Cromatografia Ionica)
per la determinazione delle concentrazioni dei composti ionici;
• misure con contatore di particelle UCPC (Ultrafine Condensation Particle Counter) TSI 3025A per la
registrazione della concentrazione numerica delle particelle di aerosol per l’individuazione di eventi
contaminanti (passaggio di veicoli in prossimità del sito di campionamento o trasporto di masse
d’aria dalla Base) e monitoraggio di eventi naturali di nucleazione;
• campionamento di PM10 con campionatore IAS (International Aerosol Sampler) per la
caratterizzazione chimica della frazione organica dell’aerosol marino e lo studio del rapporto EC/OC
(Elemental Carbon relative to Organic Carbon) tramite aethalometer and mass spectrometry.
Presso Campo Faraglione sono stati installati due campionatori di aerosol atmosferico Dekati SDI in una
configurazione a pompa unica. Il campionamento dell’aerosol atmosferico ha avuto inizio il giorno 9/12/2004.
Il materiale particellare viene raccolto su substrati in Nucleopore, per successive analisi PIXE, micro-PIXE e
CI, e in alluminio, per LDI-TF MS. La durata di ciascun campionamento corrisponde a circa 46 ore. L’analisi
tramite LDI-TOF MS prevede il campionamento su supporti in alluminio che vengono preparati in Base e
trattati chimicamente con acido cloridrico (soluzione all’1%) per eliminare residui di natura inorganica. Segue
trattamento termico in muffola a 575°C per la rimozione di contaminanti di natura organica.
Presso Campo Faraglione l’aerosol atmosferico è monitorato tramite contatore di particelle ultrafini
(UCPC) TSI-3025 che permette di rivelare aerosol di diametro superiore a 3 nm. La campagna di
monitoraggio tramite l’UCPC è iniziata il giorno 14/12/2004 a causa di problemi tecnici dovuti al PC
originariamente impiegato per l’acquisizione dei dati. Dopo la sostituzione del calcolatore, la campagna di
studio è proseguita con regolarità. Le concentrazioni di particolato atmosferico sono state confrontate con i
dati meteorologici (direzione ed intensità del vento, temperatura ed umidità relativa) raccolti presso Campo
Icaro e messi cortesemente a disposizione dall’ISAC-CNR di Bologna.
Il campionatore IAS PM10 è stato installato presso Campo Icaro. Il campionamento di aerosol
atmosferico tramite IAS ha avuto inizio il giorno 9/12/2004. Filtri in fibra di quarzo vengono utilizzati come
substrato di raccolta e la durata di ciascun cmapionamento è di circa 7 giorni.
I campioni raccolti, divisi per tipologia, durante l’intero periodo di attività dell’unità operativa sono riassunti
di seguito:
- 24 campioni di 12 stadi raccolti con SDI su supporti di Nuclepore finalizzati a misure con tecniche PIXE e
micro-PIXE;
- 15 campioni di 12 stadi raccolti con SDI su supporti di Al finalizzati a misure mediante LDI-TOF MS;
- 9 campioni di 12 stadi raccolti con SDI su supporti di Nuclepore finalizzati a misure di CI;
- 4 campioni di PM10 raccolti con IAS.
Il giorno 5 febbraio sono iniziate le operazioni di chiusura della campagna: sono state smontate e
imballate le apparecchiature scientifiche a Campo Faraglione e a Campo Icaro e, nel contempo, sono stati
definitivamente stoccati i campioni in cella frigorifera (alla temperatura di -20°C).E’ stato compiuto il backup
di tutti i dati (concentrazioni di aerosol e meteo). Il giorno 10 febbraio sono state trasportate tutte le casse
contenenti la strumentazione da Campo Faraglione e Campo Icaro alla Base.
54
MZS: Settore di Ricerca 7: Relazioni Sole-Terra ed Astrofisica
Settore di Ricerca 7: RELAZIONI SOLE-TERRA ED ASTROFISICA
Giorgio Dall’Oglio, Dip. Di Fisica, Università di Roma “Roma Tre”
Luigi Morici, Consorzio PNRA S.C.r.l., Frascati (RM)
Lorenzo Martinis, Contratto Università di Roma “Roma Tre”
Andrea Piancatelli, Dip. Di Fisica, Università di L’Aquila
Pio Alfonso Russo, Dip. Di Fisica, Università di Roma “Roma Tre”
Lucia Sabbatini, Dip. Di Fisica, Università di Roma “Roma Tre”
Paolo Maestro, Dip. Di Fisica, Università di Siena
Piero Diego, Ist. di Fisica per lo Spazio Interplanetario, C.N.R. Roma
(2° periodo)
(3° periodo)
(2° periodo)
(2° periodo)
Base McMurdo (USA)
Base E.Frei (Cile)
Progetto 2002/7.10: OASI/COCHISE
G. Dall’Oglio, L. Martinis, P.A. Russo, L. Sabbatini
Nel corso della XX Spedizione, dal telescopio OASI (Osservatorio
Antartico Submillimetrico e Infrarosso) sono state effettuate osservazioni di regioni HII. Le condizioni meteo, particolarmente favorevoli sopra
tutto nella prima parte del periodo di osservazione, hanno consentito di
portare a termine tutto il lavoro programmato, che prevedeva
l’osservazione di numerose sorgenti con il metodo IN-OUT, tramite il
quale si risale alla densità di flusso nelle bande di osservazione. Inoltre
alcune sorgenti sono state osservate anche con la tecnica del driftscan, che permetterà la ricostruzione delle mappe delle regioni.
A conferma dei dati acquisiti negli anni scorsi, sono di nuovo state
osservate alcune regioni già note, mentre altre sorgenti sono state
osservate per la prima volta. Si tratta di regioni HII appartenenti alla
nostra Galassia, in cui sono in atto intensi processi di formazione stellare che provocano la ionizzazione del
gas e il riscaldamento della polvere che circonda il cluster di stelle.
Le informazioni presenti in letteratura riguardano solo
l’emissio-ne radio e infrarossa di queste sorgenti, mentre sono
del tutto assenti osservazioni nel millimetrico, banda nella quale
opera il fotometro bicanale dell’OASI Quindi le misure compiute
costitui-scono un lavoro del tutto originale e di forte interesse,
dal momento che le sorgenti scelte non sono mai state
osservate in precedenza a queste lunghezze d’onda. Le
osservazioni nel millimetrico permettono di ottenere importanti
informazioni sui parametri fisici della sorgente (temperatura ed
indice spettrale della polvere, massa totale della polvere,
luminosità bolometrica della regione, luminosità e numero delle
stelle del cluster che la eccita, ecc.).
I dati acquisiti nel corso di quest’ultima spedizione risultano
ad una prima analisi molto buoni, dato l’elevato rapporto
segnale/rumore che consentirà di ricavare il valore della densità
di flusso di ogni sorgente nei due canali di osservazione, e di conseguenza gli altri parametri fisici. A questo
proposito, è attualmente in preparazione un articolo contenente i risultati relativi alle sorgenti osservate
quest’anno; esso segue il precedente lavoro, “Millimetric observations of southern HII regions”, riguardo le
osservazioni delle passate spedizioni ed è in pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
Dai dati di calibrazione del telescopio sarà anche possibile stimare il contenuto di vapor d’acqua e la
trasmissione atmosferica a MZS durante il secondo periodo di spedizione; da una prima analisi sembrano
confermate le particolari condizioni di elevata umidità, già notate quest’anno.
PROGETTO 2004/7.2: Osservazioni Aurorali
L. Morici
L’osservatorio aurorale è dotato di strumentazione automatica concepita per la raccolta di immagini di
aurore polari; tali immagini sono acquisite nel corso dell’inverno australe. L’attività relativa all’osservatorio
aurorale, prevista per la XX Spedizione, consisteva in:
55
a)
b)
c)
d)
e)
trasferimento della strumentazione in Antartide,
collaudo,
aggiustamento,
programmazione delle acquisizioni invernali,
installazione e verifica funzionale in sito di tutti gli apparati di misura.
Trasferimento: tutta la strumentazione dell’osservatorio aurorale è stata trasferita dall’Italia in Antartide con
la nave oceanografica Italica ed è pervenuta in Base il 12/1/2005.
Collaudo: l’apparato di misura è stato provvisoriamente allestito, ad inizio periodo, presso l’ufficio di
coordinamento scientifico, dove tutte le parti sono state collaudate. Per poter effettuare alcune simulazioni è
stato necessario realizzare in Base una chiave hardware (per la costruzione della chiave ci si è avvalsi del
supporto del laboratorio elettronico). Sono state configurate le unità di memoria di massa ed è stata stabilita
una procedura specifica per l’immagazzinamento dei dati. E’ stata condotta una simulazione attendibile
dell’attività in campo, e sono state apportate varianti al programma di gestione del sistema. Tali varianti
rendono conformi ai dati nominali le caratteristiche dei nostri apparati.
Aggiustamento: questa fase ha riguardato le parti della strumentazione che possono aver subito degrado in
fase di trasporto, con particolare attenzione al fuoco ed al centraggio dell’immagine.
Programmazione delle acquisizioni invernali: è stato stilato il calendario della campagna di misura per
l’inverno 2005, consentendo l’acquisizione di immagini caratterizzate da assenza di luna e sole (in
particolare sono state selezionate finestre di osservazione nelle quali il sole è tramontato e si trova ad
almeno 10° sotto l’orizzonte).
Installazione e verifica funzionale in sito: il sistema, in tutte le sue componenti, è stato trasportato dall’ufficio
in Base (dove, come si è detto, è stato effettuato il collaudo) al sito di osservazione ad esso destinato (il sito
è denominato AURORA, si trova nei pressi della Base Italiana, ed ospita una struttura atta a contenere la
strumentazione di osservazione). Per il trasporto sono stati impiegati mezzi vari: un viaggio di elicottero per
la testa ottica e mezzi terrestri per la restante strumentazione. L’ottica è stata installata nel supporto
predisposto all’interno dell’osservatorio; tutto l’apparato è stato in seguito interconnesso, alimentato e
sottoposto a verifica funzionale. La verifica non ha evidenziato anomalie.
In conclusione: sono state svolte conformemente tutte le attività previste nel PEA (Programma Esecutivo
Annuale).
PROGETTO 2004/7.7: Aspetti dinamici della magnetosfera terrestre
A. Piancatelli
Lo scopo del Progetto è quello di studiare i fenomeni dinamici della magnetosfera terrestre attraverso
misure di campo magnetico. Particolarmente importanti a tal fine sono le zone ad alta latitudine, che sono
magneticamente connesse con le regioni più esterne della magnetosfera terrestre, dove sono attivi diversi
meccanismi di trasferimento di energia dal vento solare. A tale scopo è stata installata negli scorsi anni una
stazione di misura di campo magnetico nella banda ULF presso la Stazione Mario Zucchelli ed una nuova in
questa campagna, presso la Stazione Concordia.
Nella Stazione Mario Zucchelli , si è provveduto allo scarico dei dati acquisiti durante tutto l’anno 2004 dal
magnetometro triassale di tipo search-coil, in funzione dal 2001 in località Oasi. Sono state effettuate copie
di tutti i dati acquisiti su supporto DVD da riportare in Italia per il loro utilizzo in ambito scientifico. E’ stata
quindi eseguita un’analisi preliminare dei dati di tale strumento al fine di verificarne il corretto funzionamento.
Sono stati effettuati lavori di ordinaria manutenzione alla strumentazione. E’ stato riscontrata un’erosione
a causa del vento alla base della copertura del sensore e se ne è eseguita la riparazione. Si è infine
predisposto il sistema per l’acquisizione invernale e si è provveduto alla chiusura dei container.
Dal 30/01/2005 al 08/02/2005 è stata effettuata l’installazione di uno strumento analogo presso la
Stazione Concordia (si veda la relazione nel cap. 2).
Attraverso l’analisi dei dati di queste due stazioni, verranno investigati i seguenti aspetti della dinamica
della magnetosfera terrestre: 1) meccanismi di penetrazione nella magnetosfera delle onde generate a
monte del fronte d'urto terrestre; 2) occorrenza di modi di cavità e risonanze di linea della magnetosfera
terrestre; 3) estensione delle correnti associate alle sottotempeste nella calotta polare; 4) effetti ad alta
latitudine dell'arrivo a terra di strutture del vento solare.
56
PROGETTO2003/7.1: Esperimento CREAM: misura diretta della composizione spettrale dei
raggi cosmici di altissima energia in Antartide
P. Maestro (Base USA McMurdo)
Il 16 dicembre 2004, presso la Base McMurdo, è stato effettuato il lancio di un pallone stratosferico
NASA, il quale ha sollevato fino a circa 40 km di altezza l’esperimento CREAM (Cosmic Ray Energetics And
Mass). All’esperimento, diretto da EunSuk Seo, dell’Università del Maryland, partecipano università
americane (Maryland, Chicago, Penn State, Ohio), della Corea del Sud (Ewha, KyungPook) e un gruppo
italiano (Pisa, Siena, Torino) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, diretto da Pier Simone Marrocchesi
(cui appartengono ricercatori del Dipartimento di Fisica dell’Università di Siena) con il supporto del
Programma Nazionale di Ricerche in Antartide.
Seguendo la circolazione dei venti ad alta quota, il pallone ha circumnavigato per tre volte il continente di
ghiaccio per oltre 40 giorni, battendo il precedente record mondiale di durata di volo di 31 giorni e 20 ore.
Sono stati raccolti dati di grande interesse scientifico relativi ai flussi di particelle cariche di altissima energia
(raggi cosmici) provenienti dallo spazio. L’esperimento è in grado di rivelare particelle di energia mai
raggiunta finora da acceleratori sulla terra e pari a circa 1000 TeV). CREAM è stato progettato per indagare
sui meccanismi con i quali le esplosioni stellari (supernovae) sono in grado di accelerare particelle ad
energie così elevate: un mistero che resiste fin dal lontano 1912. Allora, Victor Hess, con i suoi pionieristici
voli su pallone, dimostrò per primo l’esistenza di radiazione proveniente dal cosmo. Approfondimenti su
CREAM, notizie e foto relative al lancio sono disponibili alla pagina web: http://www.unisi.it/fisica/cream/.
Durante la permanenza presso la Base McMurdo (22/11-14/12/2004) si è lavorato, insieme con altri
ricercatori, ai test di funzionamento dello strumento CREAM preliminari all'inizio della missione. In
particolare, è stato messo a punto il sistema di monitoraggio on line dei dati, che sarebbero poi stati
telemetrati durante il volo dal computer di bordo al centro di controllo NASA di Wallops. Tale sistema si è
rivelato cruciale durante la missione al fine di controllare in tempo reale il funzionamento dei rivelatori
(calorimetro, TRD - rivelatore a radiazione di transizione, odoscopi di fibre scintillanti, rivelatori per la misura
della carica) che compongono lo strumento CREAM e inviare conseguentemente comandi per modificarne i
parametri di funzionamento (pressione del gas nei tubi del TRD, tensioni di alimentazione del calorimetro e
degli odoscopi, ecc.).
Il rivelatore è stato sottoposto ad un test finale di validazione durato tre giorni, in cui ha ininterrottamente
acquisito muoni, presenti al livello del mare, generati dall'interazione di raggi cosmici negli strati alti
dell'atmosfera. E’ stato raccolto un campione pari a circa 750000 eventi muonici in una configurazione dello
strumento analoga a quella del volo. L'analisi di questi dati è utile e necessaria per la calibrazione dei
rivelatori e per la correzione di eventuali effetti sistematici nella loro risposta aiutando così a comprendere
meglio i dati di volo.
PROGETTO 2004/7.6: Raggi cosmici in aree polari e fenomeni terrestri associati
P. Diego (Base cilena E. Frei)
LARC - Laboratorio Antartico per la Radiazione cosmica
La campagna antartica si è svolta nel periodo 8/1/05 – 6/2/05 ed aveva come obbiettivi il controllo
strumentale ed ambientale dell’osservatorio, la realizzazione di un locale per ospitare una nuova sezione di
contatori proporzionali, nonché la manutenzione ordinaria e straordinaria delle apparecchiature.
La realizzazione dell’ampliamento dell’osservatorio è stata molto impegnativa a causa del poco tempo a
disposizione e delle condizioni meteorologiche non sempre favorevoli (vento e neve).
Sono stati effettuati anche i test di funzionalità ordinaria sulla strumentazione in uso. In figura 7.6.2 è
riportato il grafico di una prova multicanale che ha lo scopo di determinare la distribuzione in ampiezza degli
impulsi d’uscita dei singoli contatori.
E’ stato inoltre rilevato il malfunzionamento di uno dei tre barometri e si è provveduto alla rimozione dello
stesso per la sua riparazione.
Si è resa necessaria anche una manutenzione straordinaria, a causa della corrosione della porta
dell’osservatorio e di alcuni pannelli di protezione.
57
Fig. 7.6.1: A sinistra dall’alto sono rappresentate le fasi della costruzione
dell’ampliamento dell’osservatorio LARC. A destra è rappresentato
l’incremento del flusso di raggi cosmici dovuto all’arrivo di protoni solari
relativistici del 20 gennaio 2005.
Fig. 7.6.2: Esempio di confronto tra i test sui contatori fatti nel 2003 con quelli fatti nel 2005
58
MZS: Settore di Ricerca 8: Oceanografia ed Ecologia Marina
Settore di Ricerca 8: OCEANOGRAFIA ED ECOLOGIA MARINA
Giulio Catalano, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Trieste
(Coord. 1° e 2° periodo)
Michela Castellano, Dip. per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Univ. di Genova (Coord. 3° periodo)
Giuseppe Arena, Dip. di Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di Messina
(1° e 2° periodo)
Stefano Cozzi, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Trieste
(1° periodo)
Marta Guidetti, Dip. per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di Genova
(1° periodo)
Olga Mangoni, Dip. di Zoologia, Univerità “Federico II” di Napoli
(1° periodo)
Francesca Margiotta, Lab. di Oceanografia Biologica, Stazione Zoologica "A.Dohrn" di Napoli
(1° periodo)
Monica Modigh, , Lab. di Oceanografia Biologica, Stazione Zoologica "A.Dohrn" di Napoli
(1° periodo)
Enrico Olivari, Dip. per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di Genova
(3° periodo)
Alessandra Campanelli, Ist. di Scienze Marine, Sezione di Ancona
Serena Massolo, Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Genova
Arturo De Alteris, Dip. di Scienze per l’Ambiente, Univ. "Parthenope” di Napoli
Volfango Rupolo, CLIM-MOD ENEA C.R. Casaccia (RM)
Nave N.B. Palmer (USA)
Nave N.B. Palmer (USA)
Nave Almirante Irizar (ARG)
Nave Almirante Irizar (ARG)
Progetto 2003/8.1: Ecologia del ghiaccio marino in Antartide: Mare di Ross e Mare di
Weddell
G. Arena, G. Catalano, S. Cozzi, M. Guidetti, O. Mangoni, F. Margiotta, M. Modigh
CONSIDERAZIONI GENERALI (G. CATALANO)
Obiettivi del Progetto SEAROWS (Sea Ice Ecology in the Antarctic: ROss and Weddell Seas)
Gli obiettivi del Progetto SEAROWS sono: 1) confrontare le proprietà fisiche del ghiaccio marino in
differenti aree in relazione alle condizioni idrologiche e meteorologiche prevalenti; 2) definire, nell'ambito di
differenti scale spaziali e temporali, le caratteristiche strutturali e funzionali dei popolamenti simpagici (a tal
fine saranno condotti studi sui cicli di C, N, P e Si, sulla composizione biochimica ed elementare della
sostanza organica disciolta e particellata, sulla degradazione e sui tassi di remineralizzazione della sostanza
organica da parte dei batteri, sulla composizione e fotofisiologia della flora simpagica e sulla composizione
specifica dei metazoi simpagici e del mesozooplancton); 3) identificare il destino degli apporti organici ed
inorganici, derivanti dallo scioglimento dei ghiacci, alla colonna d'acqua ed al sedimento; 4) studiare i
meccanismi di fotoacclimatazione delle micro-alghe simpagiche ed i processi di degradazione e
remineralizzazione della materia organica in mesocosmo.
Attività generale ed organizzazione in Antartide
La tabella riporta le unità operative coinvolte nel Progetto SEAROWS.
UNITÀ OPERATIVA
RESP.LE
PERSONALE IN BASE
G. Catalano(*),
PERIODO DI PERMANENZA A MZS
I-II (02/11/04–11/01/05)
I (25/10/04–29/11/04)
Oceanografia chimica - Nutrienti
G. CATALANO
Produzione primaria e coefficienti fotosintetici
V. SAGGIOMO
M. MODIGH(*),F. ARGIOTTA I (25/10/04–29/11/04)
Pigmenti fotosintetici
G.C. CARRADA
O. MANGONI (*FINO AL /11)
I (25/10/04–29/11/04)
Ecologia Microbica
M. FABIANO
M. GUIDETTI (*)
I (25/10/04–02/12/04)
Ecologia dello Zooplancton e del Micronecton
L. GUGLIELMO
G. ARENA (*)
I-II (25/10/04–11/01/04)
S. Cozzi
(*) Responsabile in Base
Il campionamento è stato svolto nei mesi di novembre e dicembre. Quest’anno la rottura del pack si è
verificata con anticipo rispetto agli anni precedenti, il 27/11/05 nel Gerlache Inlet ed il 27/12/05 nella Tethys
Bay. Si sono inoltre dovute abbandonare alcune stazioni poste nella zona di MZS anche prima del 27/11 per
l’arretramento anticipato del pack, limitando in tal modo il programma di survey spaziale.
La maggior parte del campionamento e tutti gli esperimenti di ecofisiologia hanno potuto aver inizio solo
l’8 novembre quando sono arrivati i prodotti indispensabili per l’esecuzione delle attività previste. Prima di
tale data l’impegno è stato soprattutto dedicato all’individuazione, installazione e allestimento del campo,
oltre che alla verifica e messa a punto di tutti gli apparati strumentali di campionamento ed analisi.
59
Definizione del reticolo di stazioni per lo studio delle dinamiche spazio-temporali nella TNB
Sono stati identificati diversi siti di campionamento nel Gerlache Inlet dopo un’accurata attività di
perlustramento in elicottero e carotaggi esplorativi. Per individuare i siti di campionamento principali sono
state eseguite osservazioni preliminari al microscopio ottico di campioni vivi dei popolamenti simpagici
associati al bottom-ice e al platelet-ice. Sono stati così individuati differenti tipologie di ghiaccio e identificati
3 siti principali lungo un transetto costa-largo, dove sono state riscontrate comunità micro-algali differenti sia
in termini di abbondanza che di diversità specifica.
Il Sito 1, posto sul pack compatto dello spessore di circa 180 cm, è stato destinato all’insediamento del
campo fisso di lavoro. In questo sito è stata seguita l’evoluzione temporale dei popolamenti simpagici fino
alla rottura del pack-ice.
Il Sito 2 è stato situato in un’area di ghiaccio più sottile (circa 100 cm) costituito da grandi lastroni di
ghiaccio risaldati. In questo sito era evidente una diversa tipologia del ghiaccio e una diversa associazione
micro-algale rispetto a quella riscontrata nel Sito 1. Inoltre, questo sito corrisponde più o meno al campo di
lavoro fisso del precedente Progetto (PIED, primavera australe 1999).
ll Sito 3 è stato situato su ghiaccio compatto di circa 100 cm di spessore in vicinanza dell’area marginale
del pack verso la polynya di TNB.
Successivamente, e compatibilmente con la posizione della pista per il C-130, sono state individuate altre
stazioni per il monitoraggio della variabilità spaziale (siti 4, 6 e 7). In quest’ambito, sono stati anche verificati
lo spessore e la tipologia del pack-ice al fine di considerare la possibilità di tracciare una pista alternativa al
C-130. Infine, in sostituzione del campo di lavoro al Sito 1, in seguito alla repentina rottura del pack-ice il
27 novembre, è stato allestito un nuovo campo nella Tethys Bay (Sito 5).
Nelle stazioni ora descritte le UU.OO. hanno effettuato il campionamento, le misure e la sperimentazione
previsti. Nella tabella seguente si riportano le coordinate dei siti di campionamento.
Località
Sito
Lat. S
Long. E
Periodo di campionamento
Gerlache Inlet
Gerlache Inlet
Gerlache Inlet
Gerlache Inlet
Tethys Bay
Gerlache Inlet
Gerlache Inlet
1 (campo sul pack)
2
3
4
5 (campo sul pack)
6
7
74° 40.654’
74° 41.128’
74° 41.922’
74° 42.148’
74° 41.500’
74° 40.082’
74° 38.309’
164° 07.761’
164° 09.953’
164° 12.549’
164° 07.830’
164° 03.850’
164° 13.502’
164° 04.641’
03/11/04 – 25/11/04
04/11/04 – 24/11/04
05/11/04 – 12/11/04
15/11/04
05/12/04 – 22/12/04
20/11/04
12/11/04
Definizione del reticolo di stazioni per lo studio della variabilità latitudinale lungo Victoria Land
Al fine di comparare le caratteristiche del ghiaccio marino e le associazioni simpagiche di TNB con quelle
di Victoria Land, sono stati identificati due punti lungo un gradiente latitudinale, ripetuti quattro volte per
ottenere un’informazione sia spaziale che temporale. Non è stato possibile effettuare il quarto
campionamento al Sito 10 nella Wood Bay perchè raggiunto dal mare. Per questo motivo è stata scelta una
nuova stazione (10B) posta alla stessa latitudine, ma spostata verso costa.
Località
Wood Bay
Wood Bay
Lady Newnes Bay
Sito
10
10B
11
Lat. S
74° 13.650’
74° 13.162’
74° 00.245’
Long. E
165° 40.163’
165° 38.487’
166° 46.709’
Periodo di campionamento
16/11/04 – 14/12/04
30/12/04
16/11/04 – 30/12/04
Struttura del campo di lavoro sul pack-ice.
Al Sito 1 è stato allestito il campo di lavoro sul pack-ice realizzato grazie alla disponibilità e professionalità
di tutto il personale tecnico-logistico. Il campo è stato organizzato nel seguente modo:
- una fish-hut posta su un foro nel ghiaccio marino (diametro >1 m) per effettuare campionamenti in acqua;
- una tenda laboratorio di 8x4 m destinata ad un primo trattamento delle carote di ghiaccio e alle operazioni
di filtrazione dei campioni di acqua marina;
- un container ISO-10 dedicato per le misure di produzione primaria mediante l’uso di traccianti radioattivi
(14C) e alle misure di fotosintesi mediante un phyto-PAM.
2
È stata delimitata un’area di circa 200 m , destinata alla serie temporale dei carotaggi di ghiaccio. In
vicinanza dell’area di campionamento sono stati collocati 5 sensori di temperatura lungo lo spessore del
ghiaccio, ad intervalli di 10-30 cm. Inoltre, in prossimità del campo, sono state posizionate quattro vasche
per incubare i popolamenti simpagici per sperimentazioni di mesocosmo in differenti condizioni di irradianza.
Con la rottura del pack-ice, il 5 dicembre è stato allestito un nuovo campo nella Tethys Bay, che per
motivi di sicurezza è stato utilizzato in condivisione con il gruppo di Contaminazione Ambientale. Il campo
consisteva solo di una fish-hut e di un verricello a motore, che per precauzione venivano ritirati la sera e
riposizionati sul pack-ice il mattino successivo.
60
UNITÀ OPERATIVA: Oceanografia chimica - Nutrienti
G. Catalano, S Cozzi
Attività svolta
Il compito di questa U.O. in Antartide era quello di eseguire misure chimiche e fisiche nel ghiaccio e
nell’acqua marina sottostante al fine di parametrizzare l’evoluzione stagionale di queste due matrici e fornire
allo stesso tempo dati di supporto alle misure biologiche condotte dalle altre UU.OO. A tal fine sono stati
presi in considerazione i seguenti aspetti:
Survey spaziale a TNB. Nel reticolo di stazioni sono state raccolte carote di ghiaccio sulle quali sono stati
eseguiti i trattamenti sotto indicati. È sottinteso che i carotaggi eseguiti nei siti 1 e 5 per la serie temporale
integrano quelli per il reticolo spaziale.
Tabella dei campionamenti per il reticolo spaziale a TNB
Sito
Località
2
Gerlache Inlet
3
4
6
Gerlache Inlet
Tra Road Bay e Il Faraglione
Gerlache Inlet
Carotaggio
04-nov-2004, 10-nov-2004
19-nov-2004, 24-nov-2004
05-nov-2004, 12-nov-2004
15-nov-2004
20-nov-2004
Serie temporale a TNB. Il reticolo spaziale delle stazioni a TNB è stato integrato con i siti 1 e 5 dove, in
particolare, è stato condotto lo studio sulla evoluzione stagionale delle caratteristiche chimico-fisiche del
ghiaccio marino. Disponendo in tali siti delle facilities offerte dalla presenza del campo, le operazioni di
carotaggio sono state accompagnate da misure di temperatura del ghiaccio marino lungo lo spessore del
pack, da profili verticali di temperatura e salinità della colonna d’acqua marina mediante CTD SBE 19 plus,
da campionamenti d’acqua marina a quote discrete mediante bottiglie Niskin montate su cavo idrologico. La
serie temporale delle temperature nel ghiaccio si è interrotta il 26 novembre con la perdita dei sensori che
erano stati affogati nel ghiaccio stesso.
Tabella dei campionamenti per serie temporale a TNB
Sito
1
5
Località
Gerlache Inlet
Tethys Bay
Carota
03-nov-2004
06-nov-2004
09-nov-2004
13-nov-2004
18-nov-2004
22-nov-2004
25-nov-2004
05-dic-2004
10-dic-2004
17-dic-2004
22-dic-2004
Profilo CTD
08-nov-2004
13-nov-2004
18-nov-2004
22-nov-2004
25-nov-2004
26-nov-2004
Profondità CTD (m)
150
150
150
150
150
150
Camp. SW Niskin
08-nov-2004
13-nov-2004
18-nov-2004
22-nov-2004
25-nov-2004
26-nov-2004
Profondità Niskin (m)
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
05-dic-2004
07-dic-2004
10-dic-2004
12-dic-2004
15-dic-2004
17-dic-2004
20-dic-2004
22-dic-2004
150
150
150
150
150
150
150
150
05-dic-2004
10-dic-2004
17-dic-2004
20-dic-2004
22-dic-2004
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50
10 - 20 – 50 – 100 - 150
10 - 20 – 50 – 100 - 150
Survey latitudinale lungo la Victoria Land Coast. Il survey latitudinale è stato condotto in accordo con la
tabella seguente:
Sito
Località
10
Wood Bay
11
Lady Newnes Bay
(1) come stazione 10B
Carotaggio
16-nov-2004, 26-nov-2004, 14-dic-2004, 30-dic-2004 (1)
16-nov-2004, 26-nov-2004, 14-dic-2004, 30-dic-2004
Tutto il personale e il materiale necessario è stato ogni volta portato e ripreso con l’elicottero
Trattamento dei campioni e parametri acquisiti
Carote di ghiaccio. Durante ogni carotaggio sono sempre state raccolte 2 carote per sito e sono sempre
stati campionati anche acqua interstiziale, platelet-ice (quando presente) oppure granita di ghiaccio ed
acqua marina a 5m di profondità. La prima carota, dopo essere stata misurata e descritta, è stata sezionata
in strati di 10 cm ciascuno per un totale di 50 cm di lunghezza a partire dal fondo carota (spesso chiamato
bottom ice). La rimanente porzione della carota è stata quindi sezionata in strati di 20 cm. Tutte le sezioni
sono state triturate e messe in bottiglie di politene e il ghiaccio così ottenuto sciolto ad una temperatura di 8-
61
10°C in camera termostatica per le successive analisi chimiche. La salinità è stata determinata sul tal quale
con un salinometro AUTOSAL grazie alla collaborazione con l’U.O. “Ecologia dello Zooplancton e del
Micronecton”. Per la determinazione dei nutrienti (ioni nitrato, nitrito, ammonio, fosfato, silicato) i campioni
sono stati filtrati su filtri Whatman GF/F e le analisi eseguite nel laboratorio della Base mediante
autoalizzatore ALPKEM. I campioni per il Dissolved Organic Carbon (DOC), Dissolved Organic Nitrogen
(DON) e Dissolved Organic Phosphorus (DOP), dopo essere stati filtrati, sono stati congelati a -20°C per
essere analizzati in Italia.
Dalla seconda carota sono stati raccolti il bottom-ice (10 cm), lo strato intermedio (20 cm fra i 50-70 cm
dal bottom-ice) e quello superficiale (10 cm dalla cima della carota). Dopo lo scioglimento con le modalità di
cui sopra, i campioni sono stati filtrati per l’analisi del Particulate Organic Carbon (POC), del Particulate
Organic Nitrogen (PON) e per la determinazione su questi dei rapporti isotopici naturali del C-13 e N-15.
Anche per queste analisi i campioni filtrati sono stati messi a preservarsi a -20 °C fino al rientro in Italia.
Sezionamento carote di ghiaccio
Carotaggio sul pack-ice.
Colonna d’acqua marina. Nel Sito 1, dove era possibile usufruire dei verricelli posti nella fish-hut, e nel Sito
5, messo a disposizione dal Progetto per la “Contaminazione ambientale”, sono stati eseguiti profili verticali
di temperatura e salinità fino a 150 m di profondità mediante un CTD SBE 19 plus. Con gli stessi verricelli,
utilizzando una bottiglia Niskin, si è campionata l’acqua sotto il pack alle profondità di 10, 20 e 50 m.
Successivamente, potendo disporre di un altro cavo idrologico, sono state campionate anche le profondità di
100 e 150 m. Sui campioni raccolti sono stati determinati, subito presso la Base, salinità e nutrienti. I
campioni per il DOC, DON, DOP, POC, PON e rapporti isotopici C-13 e N-15 sono stati raccolti, trattati e
preservati come quelli per il ghiaccio.
Unità Operativa: Produzione primaria e coefficienti fotosintetici
M. Modigh, F. Margiotta
Al fine di ridurre al minimo i tempi di manipolazione dei campioni per le misure di produzione primaria
14
mediante l’uso di traccianti radioattivi ( C) e con metodi di fluorescenza modulata (phyto-PAM) è stato
attrezzato direttamente al campo sul pack-ice un container ISO-10.
L’attività di sperimentazione è iniziata il 13 novembre non appena si è reso disponibile il carbonio marcato
14
( C). Sono stati effettuati esperimenti di fotosintesi (curve produzione/irradianza) e misure di produzione
primaria sui popolamenti micro-algali del platelet-ice e dell’acqua interstiziale, campionati manualmente dal
foro praticato con il carotiere. Per gli esperimenti di fotosintesi i campioni sono stati incubati con 0,5 ml
14
NaH CO3 (attività 10 µCi) per 30 minuti a 12 differenti livelli di irradianza ottenuti schermando la luce solare
con filtri neutri (da 100 a 0,3% dell’irradianza incidente). La produzione primaria è stata misurata incubando i
14
campioni per 2 ore con 0,5 ml NaH CO3 (attività 10 µCi) al 2% della luce incidente. Durante l’incubazione la
temperatura è stata mantenuta a -1.5°C. Al termine delle incubazioni i campioni sono stati filtrati su filtro GFF
(25 mm di diametro), posti in fiale di scintillazione, acidificati ed analizzati immediatamente con uno
scintillatore liquido (Wallac 1414) nei laboratori della Base.
Ulteriori misure di capacità fotosintetica dei popolamenti micro-algali del ghiaccio, del platelet-ice e
dell’acqua sottostante sono state ottenute con tecniche di fluorescenza utilizzando un phyto-PAM. Sono
state effettuate misure giornaliere su popolamenti micro-algali campionati al Sito 1 per tutta la durata della
spedizione (dal 3 al 26 novembre) su campioni appena prelevati. Non è invece stato possibile effettuare
misure su campioni della serie spaziale in quanto si è potuto osservare che la resa fotosintetica si alterava
non appena le condizioni ambientali delle micro-alghe cambiavano.
62
Il 16 novembre è iniziatala la sperimentazione in mesocosmi per seguire l’evolversi dei processi di
produzione primaria dei popolamenti micro-algali simpagici in ambiente pelagico, in collaborazione con
l’U.O. Pigmenti fotosintetici. Sono state allestite 4 vasche riempite con 500 litri di acqua di mare filtrata e
schermate con filtri neutri tali da ridurre l’irradianza al 10 % di quella incidente. La circolazione d’acqua nelle
vasche è stata ottenuta con un sistema di aerazione e la temperatura tenuta il più possibile costante con la
copertura laterale delle vasche con uno spesso strato di neve. Al Sito 1, l’irradianza incidente è stata
misurata per tutto il periodo di lavoro e inoltre il 19 novembre è stato posizionato, da un operatore
subacqueo, un sensore al di sotto del ghiaccio, per misurare la quantità di luce disponibile ai popolamenti del
fondo del ghiaccio e del platelet-ice. Per misurare la temperatura del ghiaccio, nelle immediate vicinanze
dell’area di campionamento del Sito 1, sono stati collocati 5 sensori di temperatura, a differenti intervalli,
lungo tutto lo spessore del ghiaccio. Le temperature sono state registrate due volte al giorno durante il
periodo della sperimentazione. In totale sono stati analizzati 283 campioni di carbonio marcato, 25 campioni
di alcalinità e sono state effettuate misure di phyto-PAM su 40 differenti campioni (vedi tabella seguente).
Numero di campioni raccolti per le differenti analisi:
St
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Platelet-ice
DATA
PP
12/11/2004
6
13/11/2004
2
17/11/2004
2
18/11/2004
2
20/11/2004
2
21/11/2004
23/11/2004
2
24/11/2004
2
25/11/2004
2
Totale 20
PvsE
11
11
11
11
11
12
12
79
AlC
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9
Exp
PAM
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9
St
1
1
1
1
1
1
Acqua interstiziale (0, 2 metri)
DATA
PP
PvsE AlC
18/11/2004
2
11
1
20/11/2004
2
22
1
21/11/2004
11
1
23/11/2004
2
22
1
24/11/2004
2
12
1
25/11/2004
2
12
1
Totale 10
80
6
PAM
1
1
1
1
1
1
6
Esperimenti di crescita in mesocosmo
DATA
PP
PvsE AlC
PAM
17/11/2004
2
22
1
2
19/11/2004
2
11
1
2
23/11/2004
2
11
1
2
25/11/2004
2
12
1
2
Totale
8
56
4
8
PP – produzione primaria; PvsE – esperimenti di fotosintesi a differenti livelli di irradianza; AL – Alcalinità; PAM – misure di fluorescenza
modulata (phyto-PAM).
Unità Operativa: Pigmenti fotosintetici
O. Mangoni
Per seguire l’evoluzione temporale dei popolamenti micro-algali associati al ghiaccio marino sono stati
effettuati campionamenti nel Sito 1 ogni 3-4 giorni. Per valutare la distribuzione spaziale della biomassa
algale, sono stati campionati altri quattro siti a Terra Nova Bay e eseguiti due campionamenti latitudinali
lungo la costa della Victoria Land, uno nella Wood Bay e l’altro nella Lady Newnes Bay. In tutti i siti è stato
campionato il ghiaccio marino (tramite carotiere), il platelet-ice (manualmente) dagli stessi fori praticati con il
carotiere ed acqua interstiziale (con bottiglia a chiusura) sia all’interfaccia platelet-ice-ghiaccio marino che
all’interno dello strato di platelet-ice. Durante il campionamento e le fasi di manipolazione dei campioni, è
stata posta particolare attenzione alla conservazione, evitando accuratamente di esporre i campioni alla
luce, al fine di evitare il foto-danneggiamento degli organismi micro-algali e/o il cambiamento dello spettro
fotosintetico, in particolare dei carotenoidi delegati alla fotoprotezione. Tutte le carote di ghiaccio marino
sono state suddivise in sezioni dello spessore di 10 cm, triturate e sciolte alla temperatura di circa 3°C in una
vasca con circolazione di acqua di mare.
Al fine di seguire il rilascio di biomassa algale dal ghiaccio e cogliere l’inizio della crescita del fitoplancton
nell’ambiente pelagico, sono stati prelevati anche campioni di acqua con bottiglia Niskin dal foro di 1m di
diametro su cui è stata posizionata la fish-hut. Il campionamento è stato effettuato ogni cinque giorni a 10,
20 e 50 m di profondità. Il 19 novembre è stato effettuata un’immersione al Sito 1 e l’operatore subacqueo
ha misurato lo spessore dei platelet-ice che è risultato essere di circa 30-50 cm. È stato altresì prelevato un
campione di platelet-ice sia al margine inferiore del suo strato a diretto contatto con la colonna di acqua, sia
all’interfaccia con il ghiaccio compatto. Per la determinazione quantitativa e qualitativa della biomassa microalgale i campioni di ghiaccio e di acqua sono stati preparati per una serie di analisi come elencato in seguito:
!
filtrazioni su filtri GFF da 47 mm di diametro per analisi spettrofotometriche,
63
filtrazioni su filtri GFF da 25 mm di diametro per analisi spettrofluorimetriche,
filtrazioni su filtri GFF da 47 mm di diametro per analisi HPLC per la determinazione dello
spettro pigmentario come indicatore tassonomico e di fotoadattamento.
Tutte le analisi spettrofotometriche sono state effettuate entro 24 ore dal campionamento nei laboratori di
MZS, per un totale di 98 campioni. Per le analisi spettrofluorimetriche e HPLC, i campioni raccolti sono stati
rapidamente congelati a -80°C per essere analizzati in Italia.
Per studiare la fotoacclimatazione a breve termine del popolamento micro-algale del platelet-ice sono
stati effettuati degli esperimenti esponendo i campioni a diverse intensità di luce. Ad intervalli di 5, 15, 60 e
120 minuti, i campioni sono stati filtrati e conservati a -80°C per essere analizzati con tecnica di
cromatografia liquida di alta prestazione (HPLC) in Italia.
Per l’analisi tassonomica dei popolamenti micro-algali sono stati raccolti campioni di ghiaccio, platelet-ice
e acqua che sono stati fissati con formalina e con Lugol e conservati a +4°C; questi campioni saranno
analizzati in Italia. Alcuni campioni raccolti delle differenti matrici sono stati sottoposti ad una analisi
preliminare di microscopia ottica direttamente nei laboratori della Base mediante un microscopio invertito
Zeiss. In totale sono stati analizzati 56 campioni e 17 campioni sono stati analizzati quantitativamente
(conteggio di numero di cellule per litro). L’osservazione al microscopio dei popolamenti prelevati nei diversi
siti ha reso possibile indirizzare ed ottimizzare l’attività di campionamento. Inoltre, grazie ad un raccordo
costruito in Base, è stato possibile realizzare una documentazione fotografica dei campioni microalgali vivi e
fissati.
Per studiare la fotoacclimatazione a lungo termine del popolamento micro-algale, il 16 novembre è
iniziato un esperimento di mesocosmo in collaborazione con l’U.O. Produzione primaria e Coefficienti di
crescita. Per questi esperimenti sono state approntate, nel campo remoto, delle vasche riempite con circa
500 litri di acqua di mare filtrata, in cui sono stati sciolti i popolamenti di platelet-ice e dello strato di fondo
della carota. Le vasche sono state coperte con un filtro per ridurre l’irradianza al 10% di quella incidente, e
munite di agitazione in continuo mediante un sistema di aerazione. Per la determinazione della biomassa
totale, spettro pigmentario, POC e per l’analisi al microscopio dello spettro floristico, sono stati prelevati
campioni dalle vasche ogni giorno fino al 25 novembre. In sintesi, i campioni processati per le diverse analisi
sono riportati nella tabella 8.1.1.
!
!
Tab. 8.1.1: N° campioni raccolti per le differenti analisi:
Carote di ghiaccio e platelet-ice
St
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
4
6
10
10
11
11
DATA
HPLC
03/11/2044
10
6/11/2004
3
9/11/2004
3
13/11/2004
3
18/11/2004
4
22/11/2004
16
24/11/2004
4
04/11/2004
14
10/11/2004
3
19/11/2004
4
24/11/2004
4
05/11/2044
3
12/11/2004
10
15/11/2004
10
20/11/2004
7
16/11/2004
16
24/11/2004
17
16/11/2004
9
24/11/2004
9
Totale
149
SPFT SPFL
10
10
3
3
3
3
3
3
4
4
2
16
2
4
9
14
3
3
3
4
3
4
3
3
3
10
3
10
2
10
3
16
16
3
9
9
62
151
Formol
10
3
3
3
4
16
4
14
3
4
4
3
10
10
7
16
17
9
9
149
Lugol
2
3
3
3
16
4
14
3
4
4
3
10
10
7
16
17
9
9
137
St
1
1
1
1
1
Colonna d’acqua (10, 20 e 50 metri)
DATA
HPLC SPFT SPFL Formol Lugol
08/11/2004
3
3
3
3
13/11/2004
3
3
3
3
18/11/2004
3
3
3
3
22/11/2004
3
3
3
3
23/11/2004
3
3
3
3
Totale 15
15
15
15
Esperimenti di fotoacclimatazione a lungo e breve termine
Exp
DATA
HPLC SPFT SPFL Formol Lugol
VP
dal 16 al 26
12
12
12
12
PIG1 10/11/2004
7
7
PIG2 13/11/2004
9
9
9
2
PIG3 20/11/2004
17
17
2
Totale 45
21
38
23
HPLC Cromatografia liquida ad alta prestazione; SPFT Analisi spettrofotometrica; SPFL Analisi spettrofluorimetrica; Formol campioni
fissati in formalina per l’analisi al microscopio delle Diatomee; Lugol campioni fissati in lugol per l’analisi al microscopio dei flagellati.
Unità Operativa: Ecologia dello Zooplancton e del Micronecton
G. Arena
Dopo l’allestimento dei laboratori e del campo fisso posizionato nella Sito 1, nel periodo che va dal 3/11 al
3/12, è stata effettuata una serie temporale di carotaggi nel pack-ice delle stazioni 1, 2, 3, 4, 6 di Terra Nova
Bay. Nello stesso periodo sono state effettuate 2 ricognizioni a lungo raggio, con elicotteri, nella Wood Bay e
nella Lady Newnes Bay (siti 10-11) per l’individuazione, tra l’altro, di un eventuale gradiente latitudinale delle
64
comunità zooplanctoniche associate al pack-ice, al platelet ed all’acqua di mare immediatamente
sottostante. Queste ricognizioni sono state ripetute per altre due volte.
Nel Sito 1 sono stati eseguiti campionamenti con cadenza quasi giornaliera con prelievo di carote di
ghiaccio ed effettuazione di pescate dal foro della fish-hut con retini standard WP2 e fito. Sono stati raccolti
campioni di zooplancton e fitoplancton sino ad una profondità di 50 metri. Questi ultimi campionamenti sono
stati effettuati in più repliche per aumentare l’abbondanza degli organismi catturati. I campioni sono stati
posti in contenitori di polietilene da 500 e 1000 ml ed immediatamente fissati con formalina al 4%,
neutralizzata con tetraborato decaidrato.
La stazione 7, posizionata nella parte più interna del Gerlache Inlet, è stata estemporaneamente campionata in occasione di una perlustrazione esplorativa dello spessore del pack a TNB e non più replicata.
A seguito della anticipata rottura del pack, avvenuta il 27/11, le stazioni della serie temporale 1, 2, 3, 4, 6,
ormai in mare aperto, non sono state più campionate. Nel periodo che va dal 3 al 30/12, i campionamenti,
sempre integrati nelle attività comuni al gruppo SEAROWS, sono continuati nel nuovo campo fisso del Sito
5, all’interno della Tethys Bay. In tale sito sono stati eseguiti, per 4 volte, prelievi di carote di ghiaccio e per
8 volte pescate multiple, sino alla profondità di 50 m, dal foro sul pack con retini standard WP2 e fito. Sono
stati raccolti in totale 21 campioni di zooplancton e 21 campioni di fitoplancton.
Le 28 carote, raccolte in totale nei siti, sono state sezionate per tutta la loro lunghezza, in spezzoni di
spessore variabile secondo la sequenza di cm 5-5-5-5-10-10-20-20-40-40 ecc., a partire dal bottom-ice. La
lunghezza delle carote trattate era compresa tra i 2 m circa per le stazioni 1, 5, 7 e 10 ed 1 m circa per le
stazioni 2, 3, 4, 6 e 11. Le porzioni di ghiaccio ricavate da ogni singola carota, dopo catalogazione, sono
state poi sciolte in vasca termostatata, misurate nel volume, filtrate su filtri in Nitex da 10 µm, concentrate in
flaconi di polietilene da 250 ml e fissate con formalina neutralizzata con CaCO3 al 2%. Una piccola aliquota,
di 1-2 ml del campione appena concentrato, è stata posta in una capsula Petri ed analizzata,
preliminarmente, al microscopio stereoscopico Wild fornito di macchina fotografica digitale Nikon Coolpix
4500. Valutato visivamente il campo ottico ai vari ingrandimenti disponibili, sono state effettuate foto degli
organismi più interessanti individuati, foto poi raccolte in un database. La piccola aliquota, contenuta nella
capsula, è stata quindi versata nel campione di origine. Trattamento analogo hanno subito i campioni derivati
dal platelet-layer e dall’acqua interstiziale raccolta dal foro corrispondente di ogni carota.
I 42 campioni provenienti dai retini, i 280 dalle carote di ghiaccio e i 35 da platelet ed acqua platelet sono
stati stoccati in casse di alluminio, a temperatura ambiente, per il trasporto in Italia. Al loro rientro verranno
analizzati per determinare la composizione specifica e tassonomica e la biomassa secondo le metodiche e
per gli scopi previsti nel Progetto SEAROWS.
Tab. 8.1.2: Sequenza temporale, stazioni, campioni raccolti dalle carote, dal Platelet-layer, dall’acqua interstiziale,
dal retino zooplancton e dal retino fitoplancton.
Data locale 2004
03-Nov
04-Nov
05-Nov
06-Nov
09-Nov
10-Nov
12-Nov
12-Nov
13-Nov
14-Nov
15-Nov
16-Nov
16-Nov
16-Nov
17-Nov
18-Nov
19-Nov
20-Nov
21-Nov
22-Nov
23-Nov
24-Nov
25-Nov
26-Nov
26-Nov
26-Nov
05-Dec
07-Dec
Sezioni
Stazioni campionate
Carota n°
carote n°
n°
1
1
11
2
2
9
3
3
9
1
4
11
1
5
11
2
6
9
3
7
9
7
8
5
1
9
11
1
4
10
9
10
11
11
11
12
9
1
1
1
13
11
2
14
10
6
15
10
1
1
16
11
1
2
17
9
1
18
11
10
19
11
11
20
9
1
5
21
12
5
-
65
platelet
1
1
1
1
1
1
1
-
Acqua platelet
*granita
1
1
1
1
1
*1
*1
*1
1
*1
*1
*1
1
*1
*1
*1
*1
*1
*1
*1
*1
-
Retino Zooplancton n°
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Retino Fitoplancton n°
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Data locale 2004
10-Dec
12-Dec
14-Dec
14-Dec
15-Dec
17-Dec
20-Dec
22-Dec
30-Dec
30-Dec
Totale
Acqua platelet
Sezioni
Stazioni campionate
platelet
Carota n°
*granita
carote n°
n°
5
22
12
*1
5
10
23
11
*1
11
24
9
*1
5
5
25
11
*1
5
5
26
11
*1
10
27
9
*1
11
28
9
*1
28
280
7
28
Totale campioni raccolti = 367
Retino Zooplancton n°
1
1
1
1
1
1
21
Retino Fitoplancton n°
1
1
1
1
1
1
21
In tabella è riportata la sequenza temporale, il numero e la tipologia dei campionamenti, come qui sotto riepilogati in dettaglio:
- Ghiaccio: prelievo carota di ghiaccio in spessori variabili, circa 2 m per le stazioni, 1, 5, 7, 10 e circa 1 m per le stazioni 2, 3, 4, 6, 11.
le sezioni sono state effettuate seguendo la sequenza 5-5-5-5-10-10-20-20-40-40-40-40 a partire dal bottom-ice.
- Platelet: raccolti tutti i platelet risaliti lungo il foro delle carote.
- Acqua platelet interstiziale: raccolti 5 o 10 litri di acqua per mezzo di bottiglia di campionamento in acciaio.
- Granita: raccolta, attraverso il foro della carota, di granita e acqua, originata dal disfacimento del platelet nei campionamenti effettuati
durante la stagione avanzata.
- Zooplancton: pescate effettuate con retino WP2 ( Ø57cm, lt 2.50 m, maglia 200 µm) dal foro fish-hut delle stazioni 1 e 5 nella colonna
d’acqua 50-0 (3 o 2 repliche in unico campione).
- Fitoplancton: pescate con retino WP2 fito (Ø 25, lt 80 m, maglia 20 µm) dal foro fish-hut delle stazioni 1 e 5 nella colonna d’acqua
50-0 m (2 repliche in unico campione).
Attività collaterali.
Insieme all’attività specifica per la linea di ricerca “Ecologia dello Zooplancton e Micronecton”, si è
provveduto a continuare la serie di campionamenti necessari per la linea di ricerca “Produzione primaria e
coefficienti fotosintetici”, i cui componenti sono rientrati in Italia il 29 novembre 2004.
A tal fine, attraverso il foro sul pack della stazione 5 sono stati effettuati, per la suddetta U.O.:
" 6 pescate con retino da fitoplancton sino alla profondità di 50 m, i campioni raccolti sono stati fissati con
formalina neutra al 4%;
" 19 campionamenti di acqua di mare, per mezzo di bottiglie Niskin, alle quote standard di 10-20-50-100150 metri di profondità. L’acqua raccolta è stata filtrata, in vari volumi, su filtri GF/F da 25 e 47 mm di
diametro per la successiva analisi della clorofilla a e dei feopigmenti. Una ulteriore aliquota di 125 ml è
stata fissata con formalina neutra al 4% e conservata in contenitori plastici o bottiglie di vetro;
" 16 campionamenti di carote, nei siti 5, 10 ed 11. Tre porzioni da 10 cm ciascuna, prelevate dalla sezione
più profonda di ogni carota, sono state prima liquefatte e poi sottoposte, come sopra, a filtrazione su filtri
GF/F da 47 e 25 mm. Una ulteriore aliquota di 125 ml è stata fissata con formalina neutra al 4% e
conservata in contenitori plastici o bottiglie di vetro.
I 49 campioni allo stato liquido sono stati raccolti in contenitori posti in frigo a +4°C, mentre gli 86 filtri,
racchiusi in capsule “Eppendorf”, sono stati conservati in congelatore a –80°C in attesa del loro rientro in
Italia dove verranno effettuale le analisi programmate.
Unità Operativa: Ecologia Microbica
M. Guidetti
Le attività svolte nel contesto scientifico del Progetto SEAROWS sono state mirate alla determinazione di
alcune variabili chiave riguardanti la struttura e funzione dei popolamenti simpagici microbici e la concentrazione e composizione della sostanza organica disciolta e particellata. In maggior dettaglio nell'ambito di
differenti scale spaziali e temporali nello strato di bottom e platelet ice sono stati preparati campioni per la
determinazione delle seguenti variabili: densità batterica totale, frazione batterica coltivabile, abbondanza di
batteri chitinolitici appartenenti al genere ‘Vibrio’, carbonio organico particellato (POC), azoto organico
particellato (PON), sostanza organica disciolta (DOM), acidi nucleici (DNA, RNA) e concentrazione degli
aminoacidi totali.
I primi 15 giorni di attività sono stati dedicati all’allestimento del campo fisso (fish-hut) sul pack-ice, alla
preparazione dei laboratori all’interno della Base, alla messa a punto della strumentazione necessaria,
nonché alla scelta dei siti di campionamento. Allo scopo di valutare eventuali differenze su scala temporale,
sono stati raccolti campioni di carote di ghiaccio in 3 stazioni fisse del Gerlache Inlet a TNB. In particolare,
tale valutazione temporale ha richiesto l’indagine del Sito 1, ogni 3 giorni, dei siti 2 e 3, circa ogni 5-6 giorni.
Nel piano di campionamento era stata prevista inoltre una valutazione su scala spaziale; a tale scopo sono
stati realizzati carotaggi puntuali nel Sito 6 a TNB e nei siti 10 e 11 rispettivamente nella Wood Bay e nella
Lady Newnes Bay.
66
Attività di campionamento
L’attività di carotaggio sul pack-ice, che ha avuto inizio il 3 novembre, è stata effettuata tramite un
carotiere dal diametro di 10 cm. Ad ogni operazione di carotaggio è stato associata la raccolta manuale del
platelet-ice relativo a ciascun foro. Nello specifico i campioni, non appena raccolti, sono stati
immediatamente messi al buio, per evitare il foto-danneggiamento della comunità simpagiche, quindi portati
nella fish-hut. Lo studio delle comunità microbiche e delle sostanze organiche è stato effettuato
limitatamente al bottom-ice; pertanto, da ciascuna carota, è stata considerata, previo sezionamento,
unicamente la porzione terminale. Considerando che, per ogni campionamento, sono state effettuate due
repliche, sono state raccolte una totalità di 14 carote nel Sito 1, 8 nel Sito 2 e 6 nel Sito 3. Una precoce ed
imprevista frattura del pack ha invece limitato a 2 le carote prelevate nel Sito 6. Il campionamento dei siti 10
ed 11 è stato effettuato 2 volte, come previsto, con il conseguente prelevamento di 4 carote di ghiaccio.
Contestualmente, lo stesso numero di campioni è stato raccolto per quanto concerne il platelet-ice.
Circa 15 ml di bottom-ice e del relativo platelet-ice sono stati immediatamente fissati in formalina 4%, allo
scopo di determinarne la densità batterica, e conservati in frigo a +4°C.
Presso l’acquario a MZS, è stata allestita una vasca d’acqua mantenuta alla temperatura costante di 1°C,
nella quale le carote (preventivamente triturate) ed il platelet-ice prelevati sono rimasti immersi fino a
completo scioglimento. Tale strategia si è resa necessaria per garantire un lento e controllato scioglimento
del ghiaccio, evitando così uno stress termico delle comunità presenti. I campioni di acqua così ottenuti,
sono stati successivamente pre-filtrati, con retino da 200 µm, allo scopo di escludere materiale di dimensioni
grossolane, quindi trattati con differenti modalità, in funzione delle diverse tipologie di analisi da eseguire in
Italia.
Allo scopo di effettuare analisi microbiologiche e di procedere alla determinazione della frazione batterica
coltivabile, sono stati filtrati 50cc di acqua utilizzando filtri Millipore GTTP in policarbonato (porosità 0.2µm). Il
contenuto del filtro è stato successivamente risospeso in una soluzione di glicerolo e conservato a -20°C.
Analogamente per l’identificazione e conta dei batteri appartenenti al genere ‘Vibrio’, sono stati filtrati 50cc di
acqua utilizzando filtri Millipore GTTP in policarbonato (porosità 0.2µm). Il contenuto del filtro è stato
successivamente risospeso in una soluzione di coltura contenente estratto di lievito e acido nalidixico. La
sospensione cosi preparata è stata quindi incubata per 12 ore alla temperatura di +20°C allo scopo di
consentire la crescita batterica. Al termine dell’incubazione la sospensione è stata fissata in formalina e
conservata in soluzione glicerolo a -20°C per successiva analisi.
Per lo studio della frazione organica determinata sia nel bottom che nel platelet-ice, (POC, PON, DOM,
DNA, RNA ed aminoacidi totali, vedi tabella 8.1.3) sono stati utilizzati filtri di vetro Whatman GF/F (porosità
0.45µm). I volumi di acqua filtrata sono stati variabili in dipendenza della diversa concentrazione del
materiale organico filtrato (le quantità di acqua filtrata per ciascun sito e ciascun parametro sono riportate
nella tabella sottostante). Una volta effettuata la filtrazione i filtri sono stati immediatamente congelati e
conservati a -20°C. Il volume d’acqua rimanente di ogni carota è stato infine filtrato su filtri Whatman GF/F
(porosità 0.45µm) e conservato in taniche a -20°C per la successiva determinazione delle sostanze
antibiotiche.
Data
3 nov.
4 nov.
5 nov.
6 nov.
9 nov.
10 nov
12 nov
13 nov
15 nov
16 nov
16 nov
18 nov
19 nov
20 nov
22 nov
24 nov
25 nov
26 nov
26 nov
Tab. 8.1.3: Quantità di acqua filtrata nei differenti siti per ogni parametro
Sito
POC
PON
DNA/RNA
DOM
Antibiotici
1
100 cc
50 cc
50 cc
50 cc
650 cc
2
100 cc
50 cc
30 cc
50 cc
500 cc
3
100 cc
50 cc
45 cc
50 cc
900 cc
1
100 cc
40 cc
30 cc
50 cc
500 cc
1
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
500 cc
2
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
500 cc
3
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
850 cc
1
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
700 cc
4
50 cc
30 cc
50 cc
50 cc
900 cc
10
50 cc
100 cc
100 cc
50 cc
400 cc
11
100 cc
100 cc
100 cc
50 cc
200 cc
1
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
900 cc
2
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
900 cc
6
100 cc
100 cc
50 cc
50 cc
500 cc
1
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
1000 cc
2
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
500 cc
1
50 cc
50 cc
50 cc
50 cc
500 cc
10
100 cc
100 cc
100 cc
50 cc
200 cc
11
100 cc
100 cc
100 cc
50 cc
0 cc
67
Lat S
OSSERVAZIONI PRELIMINARI SULLE ATTIVITÀ DEL PROGETTO
In figura 8.1.1 sono riportati i siti di campionamento e la posizione del margine del pack-ice. I siti 3 e 4 si
sono trovati in mare libero dal ghiaccio già il giorno 22 novembre. Il 20 dicembre è la data in cui è stata
eseguita la ricognizione, in realtà il margine del pack aveva raggiunto quel limite già all’inizio di dicembre e
solo Tethys Bay presentava un pack raggiungibile da MZS in condizioni di sicurezza con mezzi di superficie.
Di seguito si riportano alcune osservazioni preliminari riscontrate al Sito 1 e 2.
Durante la primavera australe del 2004 in tutti e due i siti di campionamento non è stato trovato uno strato
di ghiaccio fortemente colorato nel bottom-ice a differenza di quanto riscontrato durante la primavera
australe del 1997 e 1999 (Progetto PIPEX e PIED). In
attesa dei risultati della analisi da eseguire in
-74.60
laboratorio in Italia, la caratteristica più interessante
messa in rilievo dai dati riguardanti i nutrienti è la
diffusione del fosforo inorganico e dell’azoto
7
20/12/04
ammoniacale dal bottom ice verso l’alto della carota.
-74.65
Questo fenomeno, sicuramente legato alla dinamica
22/11/04
6
della rimineralizzazione della sostanza organica e della
1
permeabilità del ghiaccio, non sembra invece
2
5
interessare l’azoto nitrico ed il silicato. Nelle precedenti
-74.70
3
4
spedizioni l’accumulo di azoto e fosforo inorganici era
15/11/04
contemporaneo e sembrava una caratteristica limitata
al bottom ice ed al platelet ice, senza interessare
29/10/04
significativamente gli strati di ghiaccio superiori. Altra
-74.75
caratteristica evidenziata questa volta, il grande
164
164.2
164.4
164.6
accumulo di azoto ammoniacale (circa 100 µmol/l nello
Long E
strato 50-70 cm), mai finora rilevato e, come detto,
tanto meno ad una simile altezza della carota.
Fig. 1 - Siti di campionamento e posizione del margine del
Nella fig. 8.1.2 è riportato il confronto fra due
pack-ice alle date indicate.
momenti (9 e 22 novembre) dell’evoluzione del
nitrato+nitrito e dell’ammonio nel ghiaccio del Sito 1: è
evidente una netta diminuzione dell’azoto nitrico contro
una diffusione verticale di quello ammoniacale
200
200
carote NH4 (uM)
carote N+N (uM)
1(9/11/04)
1(9/11/04)
150
150
100
cm
cm
100
50
50
0
0
-50
-50
0
20 40 60 80 100
0 20 40 60 80 100 120
200
200
carote NH4 (uM)
carote N+N (uM)
1(22/11/04)
1(22/11/04)
150
150
100
cm
cm
100
50
50
0
0
-50
-50
0
20 40 60 80 100
0 20 40 60 80 100 120
Fig. 8.1.2: Andamento del nitrato+nitrito e dell’ammonio (micromoli/l) nel ghiaccio al Sito 1 nei giorni 9 e 22 novembre.
68
Nelle figure 8.1.3 e 8.1.4 si riporta l’andamento temporale della clorofilla a (µg/l) al Sito 1, dal 3 al 22
novembre, e al Sito 2, dal 4 al 19 novembre. La biomassa fitoplanctonica totale, al Sito 1, è risultata molto
elevata soltanto nel platelet-ice e mostra una tendenza a crescere dal 3 al 13 novembre, dove si raggiunge il
valore massimo di 1460 µg/l. Nei giorni successivi la biomassa diminuisce raggiungendo un valore minore di
250 µg/l il 22 novembre. I valori di biomassa nel bottom-ice sono risultati sempre inferiori di 130 µg/l, ovvero
di almeno un ordine di grandezza inferiore rispetto a quanto misurato nelle precedenti spedizioni.
1500
1500
1250
platelet-ice
1250
bottom-ice
platelet-ice
bottom-ice
1000
µg/l
µg/l
1000
750
750
500
500
250
250
0
0
4/11/2004
03/11/2004 06/11/2004 9/11/2004 13/11/2004 18/11/2004 22/11/2004
10/11/2004 19/11/2004
Data
Data
Fig. 8.1.4:
Fig. 8.1.3 Andamento della clorofilla a del platelet-ice
e del bottom-ice) nel Sito 1.
Andamento della clorofilla a del
platelet-ice e del bottom-ice nel Sito 2
Interessante appare il confronto con il Sito 2 dove i valori di biomassa nel platelet-ice sono molto più
bassi.
I campioni di microalghe, sottoposti ad una analisi preliminare di microscopia ottica nei laboratori della
Base, hanno evidenziato una notevole diversificazione nei popolamenti microalgali del platelet-ice nei diversi
siti all’interno di Terra Nova Bay. Una notevole ricchezza di specie e di numero di cellule per litro
caratterizzava il sito più costiero mentre i siti esterni, più vicini al margine del pack, presentavano un
popolamento meno ricco sia in termini di numero di specie che di abbondanza.
La distinzione delle comunità algali nei diversi siti campionati a Terra Nova Bay e lungo la fascia costiera
della Victoria Land è stata essenziale per seguire nel tempo la diminuzione, o scomparsa, di alcune
diatomee pennate bentoniche, ad es. Entomoneis sp., e la comparsa di diatomee centriche pelagiche quali
Thalassiosira. Per quanto riguarda i popolamenti all’interno del ghiaccio compatto, nello strato inferiore sono
state osservate alcune delle specie riscontrate nel platelet-ice, in primis Entomoneis sp., ma in
concentrazione molto minore e a decrescere man mano che si saliva lungo la carota di ghiaccio. Diverse
specie di Fragilariopsis, in particolare F. curta e F. cylindrus, erano abbondanti sia nel platelet-ice che nei
campioni d’acqua prelevati immediatamente sotto il ghiaccio. Queste specie sono rimaste una delle
componenti dominanti durante tutto il periodo di studio.
Le misure di produzione primaria sono state concentrate soprattutto sui popolamenti del platelet-ice, in
quanto la maggior parte della biomassa autotrofa era concentrata essenzialmente al di sotto del ghiaccio
compatto. L’osservazione al microscopio dei campioni prima e dopo essere stati esposti per un determinato
periodo di tempo a diversi livelli di irradianza, ci ha permesso di verificare a quali livelli di irradianza si
verificava la morte di una parte del popolamento microalgale e anche la presenza di eventuali danni cellulari
senza dover aspettare i risultati delle analisi HPLC che saranno effettuate in Italia. Il poter osservare subito
la risposta delle microalghe alle diverse irradianze ci ha permesso di poter impostare i successivi
esperimenti in maniera sempre più precisa. Sono stati infatti riportati in letteratura dei fenomeni di drastica
riduzione della biomassa algale e del rendimento fotosintetico nel corso delle incubazione per la misura della
produzione primaria. Questi cosiddetti “effetti bottiglia” derivano dal mutamento delle condizioni ambientali;
per i popolamenti simpagici adattati a condizioni estreme, quali la stenotermia e i bassissimi livelli di irradianza. L’impostazione delle condizioni sperimentali è un problema particolarmente delicato. L’incubazione in
parallelo di una bottiglia per il controllo al microscopio prima e dopo l’esperimento ci ha fornito uno strumento
prezioso per capire se l’artifizio dell’incubazione avesse interferito con lo stato generale delle cellule
(diminuzione di numero di cellule, contrazione del contenuto cellulare). In caso di visibile danno cellulare
sono stati ripetuti gli esperimenti dopo aver rivisto le condizioni di irradianza e temperatura imposte.
Già dalle prime carote di ghiaccio prelevate sono state osservate nello strato del bottom-ice numerose
uova di Pleuragramma antarcticum sia embrionate che come guscio vuoto. Nell’ultimo periodo di novembre
sono state ritrovate numerose larve di P. antarcticum che nuotavano liberamente nel campione di carota
disciolta. Nello strato d’acqua sottostante il pack-ice le concentrazioni totali degli organismi sono state
69
notevolmente influenzate dal diverso andamento delle correnti all’interno della baia, in particolare
l’andamento S->N in entrata nella baia ha evidenziato acque più ricche di organismi planctonici con la
presenza di numerosi taxa tra i quali i principali sono stati individuati in Euphausia crystallorophias, clionidi,
limacine, e larve di P. antartcticum in particolare verso la fine di novembre. La presenza di uova e larve e
frammenti di pesci in decomposizione, segnatamente P. antarcticum, negli strati intermedi delle carote
prelevate nelle stazioni più esterne della baia (4, 2, 3, 6), indicano la presenza di fasi di accrescimento
discontinuo dello spessore del pack-ice tali da permettere la deposizione di uova, la concentrazione di
plancton, la conservazione di pesci morti dopo la deposizione delle uova, inglobati nel successivo
accrescimento del ghiaccio marino. La presenza di organismi morti ed inglobati dall’ispessimento del packice può dare una prima spiegazione dell’anomalo incremento di ammoniaca ed altri nutrienti rilevati negli
strati intermedi delle carote di alcune stazioni più esterne.
PROGETTO 2004/8.5: Osservatorio marino dell'Area Protetta di Baia Terra Nova (MOA-TNB).
M. Castellano, E. Olivari
L’attività del gruppo di ricerca si propone l’osservazione dei principali parametri meteomarini, idrologici ed
ecologici nell’area marina protetta antistante la Stazione Mario Zucchelli, recentemente istituita (ASPA
n.161) (fig.8.5.1).
Fig.8.5.1: Area di studio e posizione delle stazioni di campionamento della colonna d’acqua
Tale studio permetterà di incrementare le serie storiche acquisite nell’area fin dalla fine degli anni ’80 in
alcune stazioni fisse (Portofino [PTF], Il Faraglione [FAR] e Santa Maria Novella [SMN]), le prime due
all’interno dell’ASPA e l’altra all’esterno. La successiva analisi ed elaborazione dei dati porterà a valutazioni
ambientali pluri-annuali dell’ecosistema marino di Terra Nova Bay, indispensabili per previsioni a breve ed a
lungo termine.
Nel periodo di attività presso la Stazione Mario Zucchelli, oltre ai tre siti di campionamento “storici”, sono
stati effettuati campionamenti in altri siti sia all’interno che in zone limitrofe all’ASPA, per la determinazione
sia della struttura spazio-temporale dei principali parametri della colonna d’acqua e delle comunità fito e
zooplanctoniche, che della struttura e dinamica di alcune specie chiave bentoniche ed identificazione,
all’interno di alcune comunità, di specifici rapporti di competizione e cooperazione. Il calendario delle attività
di campionamento relativo al comparto pelagico è riportato in tabella 8.5.1.
I primi giorni di attività a MZS, dopo l’arrivo il giorno 12 gennaio, sono stati dedicati all’attivazione della
strumentazione necessaria, a bordo dell’imbarcazione Malippo, per le operazioni di acquisizione dei dati
fisico-chimici, dell’acqua di mare e dei campioni di plancton a diverse profondità. Nei primi giorni in Base, in
attesa della disponibilità del Malippo, sono stati effettuati campionamenti di acqua superficiale dal molo della
Stazione Mario Zucchelli e nella Tethys Bay.
70
Dal giorno 17 gennaio sono incominciate le uscite in mare col Malippo in collaborazione con altri colleghi
del Progetto 2004/1.6. E’ stata testata la strumentazione (CTD, Rosette e WP2) e sono stati effettuati i primi
prelievi presso la stazione Portofino e nella Tethys Bay. La strategia di campionamento adottata ha
permesso un’ottimizzazione del “tempo-mezzo minore” al fine di ottenere informazioni il più possibile
sinottiche e correlabili tra loro. Si è seguita così l’evoluzione temporale dei parametri biotici ed abiotici della
colonna d’acqua, indagando le stazioni da una a due volte a settimana compatibilmente con le condizioni
meteomarine (particolarmente sfavorevoli dall’ultima settimana di gennaio a fine campagna) ed il lavoro degli
altri gruppi di ricerca.
In particolare il giorno 13 febbraio è stata effettuata una ricognizione lungo tutta l’area marina protetta (da
Il Faraglione ad Adélie Cove), allo scopo di avere una situazione sinottica dei parametri chimico-fisici
dell’area. Sono state effettuate 8 calate di CTD e per ogni stazione è stata campionata acqua superficiale. Il
giorno 30 gennaio, inoltre, è stata effettuata una calata di CTD nella stazione B10S (Gerlache Inlet) in
collaborazione con il Progetto 2004/9.1.
Tab. 8.5.1: Calendario delle stazioni e delle attività di campionamento.
#
Staz.N.
Latitudine S
Longitudine E
Prof.
Data
ora
Quote campionate
°
'
°
'
m
gg\mm\aa
hh:mm
1
Molo1
74
41,6
164
06,93
10
15-gen-05
10.00
1
2
TH1
74
42
164
02
5
16-gen-05
11.30
1
3
THS1
74
41,698
164
4,214
140
17-gen-05
10.00
6
4
PTF1
74
42,1
164
09
229
17-gen-05
11.50
6
5
SMN1
74
43
164
13
526
18-gen-05
10.00
7
6
PTF
74
42,1
164
09
200
19-gen-05
17.00
7
TIB1
74
42,8
164
10,85
278
20-gen-05
11.05
6
8
MER1
74
41,55
164
07,25
50
20-gen-05
10.30
5
9
FAR1
74
47,7
164
08
100
21-gen-05
9.30
5
10
PTF2
74
42,1
164
09
225
21-gen-05
11.50
6
11
SMN2
74
43
164
13
520
22-gen-05
9.20
7
12
FAR2
74
47,7
164
08
100
24-gen-05
9.15
5
13
PTF3
74
42,1
164
09
232
24-gen-05
9.50
6
14
MER2
74
41,55
164
07,25
50
27-gen-05
10.25
5
15
TIB2
74
42,8
164
10,85
266
27-gen-05
9.30
6
16
THS2
74
41,698
164
4,214
150
27-gen-05
10.50
6
17
SMN3
74
43
164
13
527
29-gen-05
9.10
7
18
B10S
74
39,02
164
2,02
300
30-gen-05
16.00
19
FAR3
74
47,7
164
08
110
31-gen-05
10.20
4
20
PTF4
74
42,1
164
09
234
31-gen-05
11.00
6
21
FAR
74
47,7
164
08
100
1-feb-05
9.10
22
PTF
74
42,1
164
09
234
1-feb-05
10.20
23
SMN4
74
43
164
13
524
1-feb-05
15.30
7
24
SMN5
74
43
164
13
540
4-feb-05
16.45
7
25
MER3
74
41,55
164
07,25
60
6-feb-05
8.45
5
25
TIB3
74
42,8
164
10,85
270
6-feb-05
9.35
7
26
FAR4
74
47,7
164
08
100
10-feb-05
9.05
5
27
PTF5
74
42,1
164
09
220
10-feb-05
9.40
6
28
S1 (Survey)
74
43,553
164
08,002
100
13-feb-05
19.31
1
29
S2 (Survey)
74
44,75
164
07,00
100
13-feb-05
19.10
1
30
S3 (Survey)
74
45,10
164
05,80
100
13-feb-05
18.45
1
31
S4 (Survey)
74
45,90
164
04,30
100
13-feb-05
18.27
1
32
S5 (Survey)
74
46,44
163
59,34
50
13-feb-05
17.25
1
33
S6 (Survey)
74
46,451
164
03,14
100
13-feb-05
17.50
1
34
S7 (Survey)
74
46,45
164
07,50
175
13-feb-05
18.11
1
35
FAR5
74
47,7
164
08
100
13-feb-05
19.45
2
36
FAR6
74
47,7
164
08
100
15-feb-05
9.36
5
37
PTF6
74
42,1
164
09
240
15-feb-05
9.03
6
- A-CTD, B-Campionamenti acqua, C-Campionamenti Plancton, D- CTD chimica della aree polari (Progetto 2004/9.1)
Attività
B
B
A-B
A-B
A-B-C
C
A-B
A-B
A-B-C
A-B
A-B-C
A-B-C
A-B-C
A-B
A-B
A-B
A-B-C
D
A-B
A-B
C
C
A-B
A-B-C
A-B
A-B
A-B
A-B-C
A-B
A-B
A-B
A-B
A-B
A-B
A-B
A-B
A-B-C
A-B-C
Parametri fisico-chimici della colonna d’acqua
Su ogni stazione sono state misurate le principali caratteristiche fisico-chimiche (temperatura, salinità,
fluorescenza) della colonna d’acqua dalla superficie al fondo. Le misure idrologiche sono state effettuate
utilizzando una sonda multiparametrica (CTD) Sea Bird mod. SBE 25, corredata da una Rosette con
9 bottiglie da 10 litri per la raccolta di campioni d’acqua. Le quote di prelievo dell’acqua, tramite Rosette
multisampler, sono state stabilite in relazione ai profili verticali di fluorescenza rilevati durante la calata della
sonda CTD, in modo da poter prelevare almeno due campioni nella zona del massimo o sub-massimo di
fluorescenza e generalmente: superficie, 10-15m, 25-30m, 50-60m, 100m e 200m, fondo. Per ogni quota è
71
stato fissato a bordo l’ossigeno disciolto con il metodo Winkler, successivamente determinato nei laboratori
della Stazione MZS. I campionamenti sono stati effettuati in accordo con il Science Plan dell'EASIZ (SCAR
Report, 10: November, 1994). I campioni sono stati pre-trattati in laboratorio (filtrazioni su membrane
Whatman GF/F) per lo studio della componente organica espressa come concentrazione di carbonio ed
azoto (POC e PON), della frazione labile, della componente refrattaria. Inoltre sub-campioni d’acqua
prefiltrata (0.45 µm) sono stati conservati a -20°C e -80°C per le analisi dei sali nutritivi (nitriti, nitrati, fosfati e
silicati), della componente organica disciolta, espressa come DOC, e delle principali componenti biochimiche
disciolte (proteine e carboidrati). Nei laboratori della Base MZS sono state effettuate misure di spettrofluorimetria sincrona per la determinazione delle frazioni simil-proteica e simil-umica dell’acqua di mare.
Popolamenti batterici
Sono stati prelevati campioni per la determinazione delle biomasse batteriche per ogni quota campionata
nei diversi siti di campionamento, in collaborazione con il Progetto 2004/1.6.
Popolamenti fitoplanctonici:
Sulle stazioni oggetto di calate CTD sono stati raccolti campioni di fitoplancton, conservati in formalina al
4%, nelle quote tra la superficie e 100 metri. Parimenti sulle stesse quote sono stati raccolti e filtrati campioni
per l’analisi dei pigmenti clorofilliani (tramite HPLC), che verranno analizzati in Italia dall’U.O. SPE-MOD.
Popolamenti zooplanctonici
Nelle stazioni PTF, FAR, SMN, compatibilmente con le condizioni meteomarine,, sono stati raccolti
campioni di zooplancton. Sono stati utilizzati retini tipo WP2 a chiusura con maglie diverse (maglia 100 e
200 µm; diametro 50 cm) che hanno consentito il prelievo di campioni su strati differenti per definire, in modo
più preciso, la distribuzione verticale degli organismi, anche in riferimento ai parametri fisici e chimici rilevati
nelle stesse stazioni. Ogni campione è stato fissato in formalina al 4% per la successiva analisi tassonomica
e della biomassa da effettuare in laboratorio al rientro in Italia. I dati relativi ai campionamenti effettuati (dal
18 gennaio al 15 febbraio 2005) sono riassunti nella tabella 8.5.2.
Tab. 8.5.2: Calendario dei campionamenti zooplanctonici
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
data
18-gen-05
19-gen-05
19-gen-05
19-gen-05
19-gen-05
21-gen-05
21-gen-05
22-gen-05
22-gen-05
24-gen-05
24-gen-05
24-gen-05
24-gen-05
24-gen-05
24-gen-05
29-gen-05
29-gen-05
29-gen-05
29-gen-05
01-feb-05
01-feb-05
01-feb-05
01-feb-05
01-feb-05
01-feb-05
04-feb-05
04-feb-05
04-feb-05
10-feb-05
10-feb-05
15-feb-05
15-feb-05
15-feb-05
15-feb-05
15-feb-05
15-feb-05
ora
11.30
17.00
18.05
17.45
18.30
10.25
10.40
11.20
12.00
10.45
11.00
11.30
11.50
12.15
12.25
10.20
11.10
11.30
12.10
9.10
9.10
10.40
11.00
11.30
12.05
19.10
18.00
18.15
10,45
11.10
10.15
10.35
10.40
11.10
11.30
11.50
stazione
SMN
PTF
PTF
PTF
PTF
FAR
FAR
SMN
SMN
PTF
PTF
PTF
PTF
FAR
FAR
SMN
SMN
SMN
SMN
FAR
FAR
PTF
PTF
PTF
PTF
SMN
SMN
SMN
PTF
PTF
FAR
FAR
PTF
PTF
PTF
PTF
fondo (m)
477
195
230
195
230
92
100
530
530
230
230
240
240
90
90
545
545
530
530
110
110
234
234
230
230
520
520
520
220
220
120
120
200
231
231
200
72
strato campionato (m)
100-0
185-100
200-0
100-0
100-0
100-0
100-0
100-0
100-0
210-100
100-0
210-100
100-0
80-0
80-0
500-100
100-0
500-0
100-0
100-0
100-0
100-0
210-100
210-100
100-0
100-0
100-0
500-100
220-100
100-0
110-0
110-0
100-0
100-0
200-100
180-100
retino (µm)
200
200
100
200
100
100
200
200
100
100
100
200
200
200
100
100
100
200
200
100
200
100
100
200
200
100
200
200
100
100
100
200
200
100
100
200
Popolamenti Bentonici:
Al fine di studiare e monitorare la dinamica di popolazione di alcune specie chiave, sono state effettuate
due dragate nell’area di Road Bay, a una profondità compresa tra i 40 e i 70 metri. I campioni raccolti nei
giorni 20 gennaio e 15 febbraio 2005 sono poi stati congelati a –20°C e predisposti per l’invio in Italia dove
saranno analizzati dall’unità operativa SPE-CTT.
Fig. 8.5.2: Evoluzione temporale, lungo la colonna d’acqua, di temperatura, salinità e fluorescenza nelle stazioni
Il Faraglione e Portofino, MZS-estate australe 2005.
73
Sedimenti:
In collaborazione con i progetti 2004/1.6 e 2004/1.4 sono stati prelevati campioni di sedimento in Tethys
Bay (25 gennaio), in Adélie Cove (27 gennaio) e nel Gerlache Inlet (verso Gondwana Station – febbraio),
fuori e dentro l’ASPA per l’analisi della componente autotrofa e della componente organica.
Osservazioni preliminari
Evoluzione temporale lungo la colonna d’acqua
Il periodo di campionamento ha coinciso con la parte finale dell’evoluzione del pack (quest’anno lo
scioglimento è iniziato precocemente all’inizio del mese di dicembre) e dello sviluppo fitoplanctonico come
evidenziano i bassi valori di fluorescenza rilevati. Si è inoltre osservato, nella prima fase di campionamento
(gennaio), una temperatura elevata negli strati superficiali (T>+3°C), dovuta al perdurare di elevate
temperature dell’aria ed al lungo periodo di acque libere da ghiaccio marino. Tali valori sono maggiori
rispetto a quanto osservato negli anni precedenti con eccezione dell’estate australe 2001-2002. In fig. 8.5.2
si riportano i risultati preliminari relativi all’evoluzione temporale lungo la colonna d’acqua di temperatura,
salinità e fluorescenza nelle stazioni più costiere (Il Faraglione e Portofino).
Considerazioni e commenti
Il programma scientifico previsto è stato realizzato con il raggiungimento dei principali obiettivi prefissati.
Ancora una volta è comunque necessario sottolineare come un aspetto importante della ricerca ecologica in
Antartide, recentemente sottolineato anche in ambito SCAR, sia l’osservazione metodica (long term survey)
dei principali parametri meteomarini, idrologici ed ecologici nell’area marina antistante le diverse Basi
antartiche. Alla luce di tali considerazioni, appare indispensabile, nella programmazione in Base, tenere
conto di tali esigenze, favorendo la presenza di ricercatori impegnati nella raccolta dei parametri ambientali
marini per periodi il più lunghi possibili. Per monitorare adeguatamente la dinamica dell’ecosistema marino
della TNB è indispensabile seguire la fase di scioglimento del pack. Sarebbe quindi importante poter
disporre della presenza di ricercatori anche nel 2° periodo specialmente in anni nei quali tale scioglimento
avviene anticipatamente già nel mese di dicembre.
Malippo
Il Malippo rappresenta un mezzo indispensabile per lo svolgimento della ricerca in Base e viene utilizzato
da un numero notevole sia di ricercatori che di linee di ricerca. Durante la campagna, il Malippo non ha
rilevato problemi di malfunzionamento evidenti (grazie anche alla programmata manutenzione effettuata nel
secondo periodo in Base) ad eccezione di un problema relativo al GPS ed al sistema di navigazione che ha
reso necessario l’uso di GPS portatili. Si chiede quindi una verifica del sistema GPS e l’acquisizione di un
software adatto con acquisizione delle rotte percorse.
Progetto 2004/8.1: CANOPO (ruolo del settore Atlantico dell'Oceano Australe nel sequestro
di CO2).
A. De Alteris, V. Rupolo (nave argentina A. Irizar)
Premessa
Il Progetto CANOPO, avviato per la prima volta quest’anno, è frutto di una collaborazione tra Italia,
Argentina e Francia. Il suo obiettivo principale è di interazione per lo studio del flusso aria-mare di CO2 nella
parte occidentale dell’Atlantico Meridionale con il programma ARGAU già in essere da 5 anni che si basa su
di una collaborazione franco-argentina sullo studio della variabilità a lungo termine dei flussi aria-mare di
CO2 proprio in questa parte dell’emisfero Australe.
Durante il programma si sono acquisiti simultanei profili di temperatura in transetti intersecanti i fronti
australi di temperatura e il loro monitoraggio attraverso dati altimetrici.
L’influenza delle proprietà fisiche e biologiche nell’assorbimento della CO2 sarà successivamente studiata
attraverso un modello unidimensionale del Mixed Layer (ML), un modello di circolazione generale e un
modello tridimensionale biogeochimico
La nave e la strumentazione
Le misure sono state effettuate dalla nave rompighiaccio Almirante Irizar della Marina Militare Argentina
durante le sue missioni di rifornimento nelle basi argentine, lungo tutta la Penisola Antartica.
Questo imponente rompighiaccio viene utilizzato in particolar modo per raggiungere la Base argentina più
meridionale, Belgrano, situata sulla barriera di ghiaccio permanente di Filchner nel Mare di Weddell.
74
A poppa sono presenti diversi ambienti destinati a laboratori scientifici ed in particolare nel laboratorio
asciutto è presente un sistema di aspirazione di acqua di mare con nave in movimento. L’acqua viene convogliata in apposita strumentazione la quale registra in tempo reale valori dello strato di acqua superficiale di
fluorescenza, ossigeno, salinità, temperatura e pressione parziale di CO2, sia in acqua che in aria. Sono
anche visualizzati le grandezze meteo, direzione e intensità del vento, umidità, temperatura, pressione
atmosferica, irradianza, nonché le coordinate geografiche con rotta e velocità della nave da GPS.
Per le misure di temperatura lungo la verticale, la strumentazione utilizzata è stata il sistema di
acquisizione MK21 della Sippican con sonde a perdere XBT tipo T-7 e T-5. Le prime possono essere
utilizzate con nave in movimento fino a 15 nodi e raggiungere una profondità di 760 metri, le seconde
possono raggiungere una profondità di 1830 ma con nave a 6 nodi. Il software fornito dalla casa permette di
visualizzare in tempo reale i profili verticali della temperatura sulle stazioni di lancio con varie opzioni di
grafica.
Fig. 8.1.5
Le misure
Transetto A
Il Progetto CANOPO prevede, fra i suoi obiettivi principali, l’acquisizione di profili di temperatura da
0 a 700 metri per il monitoraggio della colonna d’acqua lungo transetti che attraversano i fronti antartici.
In quest’ottica, durante la navigazione da Ushuaia alla Isla 25 de Mayo è stato effettuato il primo
transetto XBT (A) con risoluzione 14 miglia. Sono stati impiegati 31 XBT di cui 15 del tipo T-5 e 16 del
tipo T-7 numerati in successione, proseguendo l’ordine delle stazioni delle precedenti tappe (dalla n° 87
al n° 117). Tutti i lanci sono andati a buon fine.
I dati, dopo una prima verifica, sono stati elaborati con il programma Ocen Data View. Il metodo di
interpolazione utilizzato è stato il Kriging. Inoltre in figura 8.1.5 è mostrato anche lo scatter plot di tutti i
profili di temperatura effettuati nel transetto.
La sezione verticale evidenzia la presenza di 2 fronti, il primo all’altezza del 56° parallelo ed il
secondo intorno al 58°. Si tratta nel primo caso del Fronte Sub Antartico (SAF) nel secondo, invece, del
Fronte Polare (PF). In entrambi i casi è evidente come in poche miglia il gradiente termico sia di alcuni
gradi centigradi. Infatti per il SAF lungo le stazioni 90 e 91 la temperatura (T) passa da 6 a 4 gradi
centigradi con valori di salinità in superficie intorno ai 33.60 PSU e pCO2 intorno al 350 ppm mentre per
il PF lungo le stazioni 100 e 101 troviamo valori di T che passano da 4 a 2 gradi, salinità in superficie
intorno ai 33.50 PSU e pCO2 di 345 ppm (vedi tabella 8.1.1).
75
Da questa sezione è possibile notare all’altezza del SAF, intorno alla profondità di 160m, la corrente
di Capo Horn, espressione della corrente circumpolare antartica, con valori del nucleo intorno a -0,3°C.
Questa corrente proviene dall’estremo nord del Passaggio di Drake e, diluita per eccesso di
precipitazioni del Pacifico Sud Orientale, darà successivamente vita, nel versante della piattaforma
argentina, alla Corrente delle Malvine. Invece, all’altezza del PF, troviamo ancora un’altra espressione
della corrente circumpolare antartica (ACC), di così grande importanza in tutta l’oceanografia antartica.
Il nucleo è intorno a 120 metri con valori di temperatura tra -1.1 e -1.3°C e dal 58° parallelo si spinge
fino alle coste della penisola antartica.
Fig. 8.1.6
Transetto B e D
Durante la navigazione in Penisola Antartica tra le basi di Primavera e Decepcion è stato effettuato il
transetto B (figura 8.1.6). Sul transetto sono stati impiegati 6 XBT di tipo T-7 (dal n° 118 al n° 123) e
tutti i lanci sono andati a buon fine. Dalla rappresentazione verticale è ben evidente la distribuzione di
acqua entrante più calda nel settore settentrionale rispetto a quella del versante meridionale. In
particolar modo il valore di temperatura in superficie sulla prima stazione del transetto (n° 118) è di
0.5°C con salinità di 33.62 PSU e pCO2 di 360 ppm, mentre al fondo troviamo acqua più fredda con un
minimo di -0.15°C. Invece, nell’ultima stazione del transetto (n° 123) in superficie la temperatura è di
+1.1°C, salinità di 33.76 e pCO2 di 362.5 ppm, con un nucleo caldo al fondo intorno a +1.4°C
(figura 8.1.6 e tabella 8.1.1).
Anche sul transetto D è evidente questo tipo di distribuzione con valori di temperatura che vanno
aumentando verso nord. In particolare sulla stazione più meridionale (n°158) troviamo valori di
temperatura in superficie dell’ordine di -0.4°C con salinità di 34.2 PSU e pCO2 di 367.8 ppm. Sulle
stazioni centrali del transetto (n° 160 e 161) troviamo valori di temperatura più alti in superficie rispetto
al precedente (T = +0.55°C, S = 34.04 PSU e pCO 2 = 356 ppm) mentre al fondo un nucleo di acqua
relativamente fredda (T = -1.25°C). Infine, sulla stazione più settentrionale del transetto (n° 164) in
superficie valori di T più alti intorno ad 1°C, salinità più basse (33.60 PSU) e pCO2 di 370 ppm (fig. 8.1.7
e tabella 8.1.1).
Distribuzione orizzontale di temperatura nel mar de la Flota
Precedenti studi hanno mostrato che nel mar della Flota l’acqua del versante settentrionale, più
calda e meno salata, proviene dal bacino del mar de Bellingshausen (denominata Transitional Zonal
Water with Bellingshausen - TBW), mentre l’acqua più fredda (e salata) si mantiene sul versante
meridionale e proviene dal Mare di Weddel (Transitional Zonal Water with Weddel Sea - TWW).
Le mappe orizzontali ottenute con interpolazione delle stazioni del transetto B, quelle del transetto D
e tutte le stazioni del transetto C che cadevano nel mar della Flota (dal n°123 al n°132), hanno mostrato
76
una distribuzione della temperatura che va aumentando verso nord confermando quanto
precedentemente asserito, ma con margini di interpretazione per la rappresentazione della distribuzione
orizzontale in quanto le stazioni presenti sui entrambi i versanti meridionali e settentrionali del Mar de la
Flota sono esigue. Inoltre è stato possibile verificare la distribuzione della salinità solo in superficie (vedi
tabella 8.1.1).
Fig 8.1.7
Transetto C
Durante la navigazione tra Decepcion e le Isole Orcadas è stato effettuato il transetto C impiegando
33 XBT (dal n° 124 al n°157), 6 T-5 e 27 T-7. Durante queste misure ci sono stati problemi con il
sistema di lancio risolti con la sostituzione della pistola. Ciò ha provocato però la perdita di 8 XBT, 7 T-7
e 1 T-5.
La rappresentazione verticale evidenzia la presenza di un nucleo freddo che interessa tutto lo strato
superficiale fino alla profondità di circa 200 metri in tutta l’area centrale tra le stazioni n° 139 fino alla
149, presentando, invece, aree di temperatura relativamente più calda in superficie nel mar de la Flota,
vicino alle Isole Orcadas e nello strato d’acqua dai 200 ai 700 metri circa sottostante quello freddo
definito prima. Sulla prima stazione del transetto (n° 124) i valori sono T = 1.16°C, S = 33.67 PSU e
pCO2 = 350 ppm, su quella centrale (stz. n° 145) troviamo il valore minimo di T = -1°C ed anche di
pCO2 = 320 ppm, mentre S = 33.38 PSU. Sull’altro estremo del transetto, invece, la temperatura risale
fino a 0.22°C ed anche la pCO2 fino a 345 ppm, mentre la S è di 33.81 PSU (stz. n° 157).
Molto probabilmente il nucleo freddo centrale rappresenta un’altra espressione della corrente
circumpolare antartica che in questa area genera un fronte denominato Southern Antartic Cicumpolar
Current Front (SACCF) il cui limite meridionale, ad est del passaggio di Drake, diventa il Fronte di
Weddell/Scotia.
Infine nella tabella 8.1.1 vengono riportati tutti i dati superficiali durante le stazioni di campionamento
XBT relativamente alla temperatura del mare, alla salinità, alla fluorescenza e al pCO 2 raccolti
nell’ambito del Progetto franco-argentino ARGAU .
Risultati
Questa ultima tappa della prima campagna 2005 del Progetto CANOPO ha sostanzialmente
realizzato gli obiettivi del programma riuscendo ad investigare un’ampia zona dello stretto di Drake e
tratti di mare delle zone della Penisola Antartica di notevole interesse scientifico.
Le misure termiche hanno impiegato circa 80 XBT di cui 56 T-7 e 22 T-5 e persi 8 per cattivo
funzionamento del sistema di lancio.
Le rappresentazioni verticali ed orizzontali di temperatura precedentemente visualizzate hanno ben
evidenziato la distribuzione delle masse d’acqua e dei fronti presenti in tutta l’area investigata, fermo
77
restante uno studio più dettagliato che successivamente sarà effettuato con un trattamento più idoneo
dei dati di concerto a modelli matematici appropriati.
La disponibilità di dati descriventi l’evoluzione della struttura termica della colonna d’acqua
unitamente ai dati ARGAU di superficie ottenuti in tempo reale dalla strumentazione di bordo,
permetterà di stabilire l’interazione tra i processi dinamici legati alla variabilità del fronte polare e
l’assorbimento di CO2.
E’ chiaro che una visione completa di tutta la dinamica della zona sarà possibile soltanto dopo tutte le
campagne del Progetto CANOPO previste per i prossimi tre anni: la creazione di questa banca dati
consentirà una interpretazione idrodinamica adeguata e la conferma delle strutture termiche finora
evidenziate. Inoltre le informazioni acquisite con questo Progetto avranno particolare significato dal
confronto con analoghe misure effettuate nell’ambito del Progetto CLIMA nel quale il PNRA è impegnato
durante le spedizioni italiane antartiche nel Mare di Ross.
Tab. 8.1.1
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
Data
12/03/05
12/03/05
12/03/05
12/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
13/03/05
15/03/05
16/03/05
16/03/05
16/03/05
16/03/05
16/03/05
16/03/05
23/03/05
23/03/05
24/03/05
24/03/05
24/03/05
24/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
25/03/05
OraGMT
19.10
20.29
21.50
23.02
0.15
1.15
2.25
3.20
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16.02
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19.20
20.25
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6.15
22.00
23.10
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1.00
1.38
2.00
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8.49
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11.30
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13.40
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15.43
18.09
18.44
19.39
20.47
N° XBT
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
Sonda
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-5
T-7
T-5
T-7
T-5
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-7
T-5
T-5
T-7
Lat.°
55.2555
55.4708
55.6848
55.8957
56.1325
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57.4167
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57.8500
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59.5833
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60.2283
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62.2010
62.1350
62.0833
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61.9283
61.8717
61.7733
78
Long.°
65.6537
65.3670
64.9880
64.7333
64.5133
64.3597
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59.6467
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58.6333
58.4133
58.1250
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60.2500
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58.4333
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53.9333
53.4917
52.3767
52.1000
51.7217
51.2833
T° mare °C
8.19
6.62
5.64
4.9
4.48
3.98
5.08
5.53
6.09
5.65
5.48
5.7
5.42
4.28
2.28
2.49
2.49
2.69
2.88
2.69
2.85
2.66
2.61
2.09
1.75
1.46
1.36
1.36
1.32
1.22
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0.79
0.77
1.14
1.14
1.2
1.18
1.16
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0.41
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-0.58
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-0.7
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-0.78
-0.86
Fluo mV
0
0
0.04
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0.01
0
0
0.04
0
0.01
0.01
0.01
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0.12
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0.07
0.07
0.07
0.1
0.12
0.1
0.15
0.34
0.45
0.45
0.31
0.51
0.4
0.64
1.33
1.44
0.97
1.14
1.19
1
1.14
1.9
1.85
1.71
1.14
1.16
1.16
1.08
1.14
1.14
1.08
1.14
1.19
1.27
1
1.19
1.3
1.3
1.3
1.45
PrCO2
347.7
343.3
349.5
349.9
353.7
354.7
353
347.5
347.1
347.9
345
344.6
344.4
344.8
345.1
352.1
356.1
358
363.1
356.7
445.5
360.3
361.8
360.7
359.2
340.8
344.4
351.6
337.3
330.7
367.4
360.5
369.7
364.7
357.6
360.9
362.5
350
345.2
347.4
348
357.4
323
363.8
364
356.5
358
357
355.4
344.6
341.3
379
341.7
326.9
326
330.7
333.5
Sal
33.78
33.88
33.82
33.73
33.65
33.53
33.75
33.84
33.88
33.84
33.84
33.84
33.81
33.75
33.52
33.51
33.51
33.54
33.53
33.56
33.54
33.52
33.51
33.58
33.58
33.57
33.61
33.66
33.58
33.7
33.91
33.62
33.9
33.76
33.8
33.77
33.76
33.67
34.13
34.09
34.12
34.1
34.07
34.05
34.03
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34.14
34.15
34.08
34.05
33.99
34.06
33.91
33.79
33.79
33.75
33.75
N
Data
OraGMT
N° XBT
Sonda
Lat.°
58
25/03/05
21.54
144
T-5
61.7030
59
25/03/05
23.00
145
T-7
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60
25/03/05
23.55
146
T-5
61.6113
61
26/03/05
1.00
147
T-7
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62
26/03/05
2.05
148
T-5
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63
26/03/05
3.07
149
T-7
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64
26/03/05
4.06
150
T-5
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65
26/03/05
5.05
151
T-7
61.2667
66
26/03/05
6.02
152
T-5
61.2300
67
26/03/05
7.04
153
T-7
61.1600
68
26/03/05
8.01
154
T-7
61.0622
69
26/03/05
8.58
155
T-7
61.0133
70
26/03/05
9.57
156
T-7
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71
26/03/05
11.12
157
T-7
60.8793
72
03/04/05
16.48
158
T-7
62.9667
73
03/04/05
17.33
159
T-7
62.8333
74
03/04/05
18.14
160
T-7
62.7000
75
03/04/05
18.52
161
T-7
62.5667
76
03/04/05
19.31
162
T-7
62.4333
77
03/04/05
20.08
163
T-7
62.3000
78
03/04/05
20.30
164
T-7
62.2500
* in rosso = cattivo funzionamento del fluorimetro - dati non veritieri.
Long.°
50.8250
50.4050
49.9667
49.5333
49.1000
48.6700
48.2333
47.8000
47.3750
46.9417
46.5133
46.0917
45.6750
45.2333
57.4800
57.7503
58.0167
58.2667
58.4833
58.6833
58.7133
T° mare °C
-0.83
-0.98
-1.08
-0.87
-0.71
-0.21
-0.14
0.04
0.3
0.21
0.3
0.17
0.25
0.08
-0.55
-0.35
0
0.55
0.71
1.01
0.89
Fluo mV
1.46
1.57
1.46
1.63
1.76
1.6
1.6
1.46
1.33
1.35
1.24
1.33
1.08
1.35
1.19
1.16
1.11
1.11
1.35
1.24
1.49
PrCO2
316
320
315
318
314.5
312
323
315.4
326.7
324.5
330.7
311.7
300.4
345
367.8
364
356.5
355.8
349.9
370
370
Sal
33.61
33.38
33.31
33.49
33.58
33.63
33.61
33.66
33.9
33.85
33.88
33.85
33.9
33.81
34.2
34.19
34.08
34.04
33.93
33.86
33.64
PROGETTO 2004/8.3: CLIMA IV - Processi di ventilazione nel Mare di Ross.
A. Campanelli, S. Massolo (Research Vessel Ice Breaker Nathaniel B. Palmer)
Nell’ambito della collaborazione esistente tra il Progetto CLIMA (Climatic Long-term Interactions for the
Mass balance in Antarctica) del PNRA ed il Progetto AnSlope (Antarctic Slope) del USAP (United States
Antarctic Program), la Dr. A. Campanelli e la Dr. S. Massolo sono state invitate a partecipare alla terza
campagna oceanografica del Progetto AnSlope a bordo della R.V.I.B. Nathaniel B. Palmer.
L’obiettivo principale del Progetto AnSlope è quello di identificare il ruolo dell’Antarctic Slope Front (ASF)
e della morfologia della scarpata continentale negli scambi di massa, di calore e di acque dolci che
avvengono tra la piattaforma e l’oceano, con particolare attenzione alla fuoriuscita di acque dense negli strati
intermedi e profondi.
In seguito alla necessità di dover sottostare a nuove norme tecniche legate agli standard di sicurezza
della nave, le attività hanno dovuto essere pianificate in modo differente rispetto al programma originario che
prevedeva lo svolgimento di un unico leg nella zona di scarpata del Mare di Ross. La campagna è stata,
quindi, suddivisa in due leg dettati dall’esigenza di un ritorno nel porto di Timaru (NZ) per rifornimento di
carburante: I leg 11 ottobre-6 novembre 2004, II leg 7 novembre - 10 dicembre 2004.
In questa campagna le dottoresse Campanelli e Massolo si sono occupate del prelievo e dell’analisi di
campioni di acqua di mare per quanto riguarda la determinazione dei nutrienti.
Lo studio della distribuzione dei nutrienti (composti inorganici dell’azoto, del fosforo e del silicio)
nell’Oceano Meridionale presenta aspetti interessanti sia a piccola scala che a scala oceanica globale. La
loro misura, infatti, può fornire utili informazioni sia per quanto riguarda i processi di produzione e
mescolamento delle masse d’acqua intermedie e profonde, sia per i processi di produzione biologica che
interessano la zona fotica.
ATTIVITÀ
Le attività a bordo della nave Nathaniel B. Palmer sono consistite nel campionamento di acqua di mare
per la determinazione dei nutrienti, nelle analisi dei campioni raccolti e in una prima elaborazione dei risultati
ottenuti.
I campioni sono stati filtrati con filtri GF/F Whatman (0.7 µm) e immediatamente congelati a -80°C fino al
momento dell’analisi. I campioni sono stati scongelati in un bagno d’acqua mantenuto a 35-40°C allo scopo
di portarli a temperatura ambiente subito prima di effettuare la determinazione analitica. Le analisi sono state
effettuate mediante un Autoanalyzer Traacs 800, installato a bordo ad inizio crociera, secondo una
procedura colorimetrica descritta da Strickland & Parsons (Bull. Fish. Res. Bd. Canada, 167:310 pp).
Prima di procedere all’analisi dei campioni reali sono state verificate le soluzioni standard effettuando
prove di intercalibrazione e di riproducibilità. Particolare attenzione è stata rivolta al raggiungimento di una
linea di base stabile ed idonea alla lettura di concentrazioni prossime al limite di rivelabilità dello strumento.
Sono stati campionati ed analizzati approssimativamente 1400 campioni di nutrienti. In particolare, 1150
campioni (595 durante il I leg- George V Land e 572 durante il II leg- Mare di Ross) sono stati raccolti dalle
bottiglie Niskin nelle stazioni CTD/Rosette effettuate, mentre i rimanenti sono stati campionati dal sistema
underway di bordo durante i 4 transetti XBT effettuati nel corso dei trasferimenti tra Nuova Zelanda ed
79
Antartide. Nel corso delle analisi, i risultati sono stati elaborati con il software AACE, con il quale si è potuto
effettuare un controllo di qualità delle soluzioni standard impiegate.
In aggiunta alle analisi dei campioni, si sono condotti alcuni test analitici rivolti a verificare eventuali effetti
di diverse procedure di conservazione dei campioni sull’attendibilità del dato. Particolare interesse è stato
rivolto alle eventuali variazioni in concentrazione dei silicati. E’ infatti noto come una corretta conservazione
sia particolarmente importante per la determinazione dei silicati se il loro contenuto supera le 50 µM. Prove
condotte su 55 campioni hanno dimostrato che le differenze riscontrabili fra campioni congelati (–80°C)
immediatamente dopo la raccolta ed analizzati dopo essere stati portati a temperatura ambiente, campioni
analizzati immediatamente dopo il prelievo e campioni analizzati dopo essere stati conservati pochi giorni in
frigorifero a +4°C non sono significative (inferiori al 5%). Inoltre, col fine di effettuare un test di
intercalibrazione strumentale, sono stati raccolti circa 70 campioni, sia nelle stazioni CTD che dal sistema
underway, ed immediatamente congelati a -80°C per poi analizzarli con un Autoanalyzer Technicon II
insieme alle soluzioni standard utilizzate a bordo, una volta che saranno giunti in Italia.
Risultati
Durante la campagna si è evidenziato nelle analisi di fosfati e nitriti un problema legato alla qualità
dell’acqua deionizzata prodotta dal sistema Nanopure presente a bordo. L’utilizzo di acqua di mare a basso
contenuto di nutrienti, disponibile a bordo soltanto dopo la sosta a Timaru, ha risolto in parte il problema per
quanto riguarda le analisi di nitriti, i cui valori sono risultati molto vicini al limite di rivelazione per quasi tutti i
campioni, ma non dei fosfati. Infatti, questa ultima analisi è risultata particolarmente sensibile anche al
movimento della nave. L’insieme di questi problemi ha reso poco attendibili le analisi di fosfati effettuate in
nave e si è quindi deciso di riportare in Italia i campioni per ripetere tali analisi in condizioni più opportune. Di
conseguenza, i dati al momento in nostro possesso si riferiscono soltanto a silicati, nitrati e nitriti.
Leg I - George V Land Coast
Le misure nell’area costiera di George V Land sono state condotte durante la stagione primaverile, nella
seconda metà del mese di ottobre. Si è potuto notare che in questo periodo le stazioni di piattaforma sono
caratterizzate da piccole variazioni di temperatura, salinità e nutrienti lungo la colonna d’acqua, che risulta
dunque essere ben mescolata. Le concentrazioni di nutrienti non seguono alcun andamento al variare della
profondità e sono comprese fra 70 e 90 µM per i silicati e tra 25 e 29 µM per i nitrati.
Lo strato superficiale è caratterizzato da basse temperature e da salinità relativamente elevate, non
essendo ancora interessato dai processi di scioglimento del pack, di conseguenza i valori superficiali di
nutrienti rimangono piuttosto elevati: 69.1±10.5 µM nel caso dei silicati e 26.8±2.2 µM per i nitrati.
Nell’area di scarpata si può osservare l’intrusione della Circumpolar Deep Water (CDW) sulla piattaforma
al di sotto dei 200 m di profondità. Questa massa d’acqua può essere identificata non solo dagli elevati valori
di temperatura (>0°C), ma anche da alte concentrazioni di nutrienti. I nutrienti possono essere infatti
considerati un buon tracciante per la CDW, che è caratterizzata da concentrazioni di silicati comprese fra 80
e 127 µM. Le concentrazioni massime di silicati, tuttavia, si rilevano spesso 200-300 m al di sotto del
massimo di temperatura, come riscontrato anche in altri studi. La distribuzione verticale dei nitrati è risultata
più omogenea di quella dei silicati anche nell’area di scarpata, con i valori massimi (30 µM) in
corrispondenza del massimo di temperatura. Lo strato di fondo è caratterizzato da concentrazioni dei
nutrienti un po’ più basse di quelle trovate nello strato caratterizzato dai massimi valori di temperatura e da
temperature al di sotto dello 0, suggerendo la presenza di un processo di overflow di acque di piattaforma. In
figura 8.3.1 vengono mostrati i profili verticali di temperatura (°C), salinità, nitrati (µM) e silicati (µM) relativi
alla sezione 20-24, realizzata in zona di scarpata.
Leg II - Mare di Ross
Durante il secondo leg è stata studiata l’area della scarpata continentale situata nel settore settentrionale
del Mare di Ross.
L’analisi dei dati raccolti nel Mare di Ross mostra la presenza di uno strato superficiale più caldo e meno
salino rispetto a quanto riscontrato nell’area del George V Land. Ciò è dovuto principalmente all’inizio del
processo di riscaldamento superficiale, che caratterizza la stagione primaverile e che provoca un
addolcimento delle acque superficiali per effetto dello scioglimento dei ghiacci. In queste condizioni, le
concentrazioni di nutrienti permangono tuttavia alte nello strato superficiale (77.1 ± 9.3 µM per i silicati e 25.8
± 2.7 µM) e quasi costanti al variare della profondità in zona di piattaforma, diversamente da quanto trovato
nella stessa area durante precedenti campagne oceanografiche del gruppo CLIMA condotte nel corso della
stagione estiva. In alcune stazioni le concentrazioni minime di nutrienti non si registrano in superficie bensì a
40-80 m di profondità. Dai risultati si evince che le concentrazioni minime superficiali di nutrienti si rilevano in
corrispondenza di acqua a minor salinità (ad esempio, nelle stazioni 124, 126 e 127 mostrate in figura 8.3.2)
.
80
20
21
22
23
24
0
1. 2 0
Depth (m)
-500
1. 0 0
0. 8 0
0. 6 0
0. 4 0
0. 2 0
0. 0 0
-0.2 0
-1000
-1500
-0.4 0
-0.6 0
-0.8 0
-1.0 0
-1.2 0
-1.4 0
-1.6 0
-2000
-2500
T (°C)
0
10000
20000
-1.8 0
-2.0 0
30000
Distance (m)
0
3 4.70
-500
3 4.65
Depth (m)
3 4.60
-1000
3 4.55
3 4.50
-1500
3 4.45
3 4.40
-2000
3 4.35
3 4.30
3 4.25
-2500
S
3 4.20
3 4.15
0
10000
20000
30000
Distance (m)
0
31
Depth (m)
-500
30
29
-1000
28
27
-1500
26
-2000
25
24
-2500
NO3 (uM)
0
10000
20000
23
22
30000
Distance (m)
0
12 0
-500
11 5
Depth (m)
11 0
10 5
-1000
10 0
95
90
-1500
85
80
-2000
75
70
65
-2500
Si(OH)4 (uM)
0
10000
20000
30000
60
55
50
Distance (m)
Fig. 8.3.1: Profili verticali di temperatura (°C), salinità, nitrati (µM) e silicati (µM) relativi al transetto 20-24 (George V
Land coast).
Nell’area della scarpata si è potuta osservare l’intrusione della CDW in area di piattaforma ed il suo
mescolamento con le acque presenti in questa area. Questo fenomeno è risultato più intenso nella zona a
est di Cape Adare e lungo il meridiano 175°W. A titolo di esempio, in figura 8.3.2 sono riportati i profili
verticali di temperatura (°C), salinità, nitrati (µM) e silicati (µM) relativi al transetto 121-127. La presenza della
CDW è ben identificata sia dai massimi di temperatura, che dalle alte concentrazioni di nitrati e silicati, con
valori medi di 28.0 ±2.1 µM e 102±9.2 µM rispettivamente. Come già evidenziato per l’area di George V
Land, i silicati identificano meglio la presenza della CDW rispetto ai nitrati, che risultano più omogenei lungo
la colonna d’acqua.
81
In alcune stazioni di piattaforma (ad esempio, stazione 121), in prossimità del fondo (500 m) si è
riscontrata la presenza di Ice Shelf Water (ISW), caratterizzata da basse temperature (<-1,88°C) e
concentrazioni di nutrienti di 29-31 µM per i nitrati e 80-90 µM per i silicati.
121
0
122-123 124125-126
127
1 .2 0
1 .0 0
0 .8 0
0 .6 0
Deoth (m)
-500
0 .4 0
0 .2 0
0 .0 0
-0 .2 0
-0 .4 0
-0 .6 0
-1000
-0 .8 0
-1 .0 0
-1 .2 0
-1 .4 0
-1500
-1 .6 0
T (°C)
0
-1 .8 0
-2 .0 0
10000
20000
30000
40000
Distance (m)
0
3 4 . 75
3 4 . 72
3 4 . 70
Deoth (m)
-500
3 4 . 65
3 4 . 60
3 4 . 55
3 4 . 50
-1000
3 4 . 45
3 4 . 40
3 4 . 35
3 4 . 30
-1500
3 4 . 25
S
0
3 4 . 20
10000
20000
30000
40000
3 4 . 15
Distance (m)
0
31
30
Deoth (m)
-500
29
28
27
-1000
26
25
24
-1500
NO3 (uM)
23
22
0
10000
20000
30000
40000
Distance (m)
0
12 0
11 5
11 0
10 5
Deoth (m)
-500
10 0
95
90
85
-1000
80
75
70
65
-1500
60
Si(OH)4 (uM)
55
50
0
10000
20000
30000
40000
Distance (m)
Fig. 8.3.2: Profili verticali di temperatura (°C), salinità, nitrati (µM) e silicati (µM) nelle stazioni 121-127 (Mare di Ross).
82
Transetti XBT- campionamento superficiale
L’analisi dei dati relativi ai campioni superficiali prelevati durante i quattro transetti XBT effettuati durante
il tragitto tra Nuova Zelanda ed Antartide ha evidenziato come le concentrazioni di nutrienti crescano al
diminuire della temperatura. In particolare, i silicati si sono dimostrati buoni indicatori dei differenti fronti che
caratterizzano la regione oceanica circumpolare dal momento che si registra un brusco aumento delle
concentrazioni di silicati in corrispondenza di un’altrettanto rapida diminuzione della temperatura.
Nel corso dei primi due transetti il gradiente di temperatura e di silicati è stato individuato tra i 58°S e i
60°S, mentre durante il terzo ed il quarto transetto esso è stato osservato tra il 60°S e il 64°S. A queste
latitudini, le concentrazioni superficiali di silicati passano da valori di 10-15 µM a 50-55 µM, in
corrispondenza di una diminuzione di temperatura da 7 a 2°C, come evidenziato in figura 8.3.3 relativa al
primo transetto XBT.
I nitrati mostrano un incremento più costante spostandosi da nord a sud, con concentrazioni che variano
da 10-12 µM, in corrispondenza del 54°S, a 25-30 µM in prossimità dei 66°S. I nitriti hanno mostrato quasi
sempre valori al di sotto del limite di rivelabilità strumentale, ma quando determinabili, hanno evidenziato un
comportamento opposto rispetto agli altri nutrienti, con concentrazioni decrescenti spostandosi verso sud.
65,0
8,0
60,0
7,0
55,0
50,0
5,0
45,0
4,0
40,0
35,0
3,0
30,0
2,0
25,0
1,0
20,0
Si(OH)4 (µM)
Temperatura (°C)
6,0
15,0
0,0
10,0
-1,0
-2,0
-54,16
5,0
0,0
-56,95
-59,47
-61,55
Latitudine(°)
-63,10
T vs.Lat
-64,52
Si(OH)4 vs. Lat.
Fig. 8.3.3: Temperatura e silicati (µM) in relazione alla latitudine durante la prima sezione XBT (15-20 ottobre 2004).
83
84
MZS: Settore di Ricerca 9: Chimica degli Ambienti Polari
Settore di Ricerca 9: CHIMICA DEGLI AMBIENTI POLARI
Laura Manodori, Ist. per la Dinamica dei Processi Ambientali, C.N.R. Venezia
Angela Maria Stortini, Ist. per la Dinamica dei Processi Ambientali, C.N.R. Venezia
Carlo Abete, Ist. di Chimica dei Composti Organo Metallici, C.N.R. Pisa
Alessandra Cincinelli, Dip. di Chimica, Università di Firenze
Sandro Francesconi, Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa
Paolo Gabrielli, Dip. di Scienze Ambientali, Università di Venezia
Silvia Illuminati, Dip. di Scienze del Mare, Università Politecnica delle Marche
Massimo Innocenti, Dip. di Chimica, Università di Firenze Sesto Fiorentino
(3° periodo)
(1° periodo)
(2° periodo)
(2° e 3° periodo)
(1° periodo)
(2° periodo)
Progetto 2004/9.1:
Microinquinanti e microcostituenti nell’ambiente: cicli e relazioni con i
cambiamenti climatici
C. Abete, A. Cincinelli, S. Francesconi, P. Gabrielli, S. Illuminati, M. Innocenti, L. Manodori, A.M. Stortini
L’inizio delle attività per la XX Campagna antartica da parte del personale del Settore 9, ha riguardato la
preparazione sotto ogni aspetto dei laboratori assegnati, in particolar modo lavori di ordinaria manutenzione
per la camera sterile, al fine di garantire un basso livello di contaminazione nella fase di prettrattamento dei
campioni. Inoltre è stata verificata l’integrità dei campionatori necessari per le attività in Base, dopo il loro
trasporto dall’Italia.
Verso la fine di ottobre sono stati trasportati fino a Campo Faraglione quattro campionatori di aerosol, di
cui tre ad alto volume ed uno a basso volume. Da questo momento, fino a fine campagna, i campionamenti
si sono svolti con la seguente frequenza:
•
ogni 5 giorni per l’analisi di microinquinanti organici persistenti (PCB, IPA, pesticidi, ecc.) in:
 fase gassosa - adsorbiti su schiuma di poliuretano (PUF),
 fase solida – particolato raccolto su filtro in fibra di quarzo;
•
ogni 15 giorni per lo studio di microinquinanti inorganici sul PM10 (membrana di cellulosa);
•
ogni 2-3 giorni per lo studio degli ioni d’interesse ambientale (membrane in policarbonato a due tagli
dimensionali).
Quest’ultimo tipo di campionamento di aerosol, che consiste in un campionamento a basso volume, ed il
campionamento di PM10 sono stati condotti in parallelo presso la stazione di Dôme C in collaborazione con
il personale del Settore 5 ivi presente, al fine di valutare i fenomeni di trasporto delle masse d’aria nella zona
centrale antartica.
Allo scopo di agevolare le operazioni di accensione e di spegnimento in caso di passaggio di velivoli o
imbarcazioni, e comunque per il controllo a distanza delle apparecchiature, è stato progettato e realizzato un
sistema di controllo remoto per i campionatori di Campo Faraglione. Proprio a causa delle interruzioni nei
campionamenti dovute ad attività logistiche concomitanti, in alcuni casi è stato necessario prolungare i tempi
nominali di campionamento.
Con l’inizio delle attività di campionamento per l’aerosol, hanno avuto anche inizio le pesate alla quinta
cifra decimale dei filtri in cellulosa utilizzati per il campionamento di particolato atmosferico PM10, effettuate
sia prima che dopo l’esposizione, secondo due procedure diverse che sono:
a) pesata ad umidità controllata (30 ± 2 %) compiuta utilizzando un box d’azoto;
b) pesata ad umidità ambiente compiuta utilizzando un abbattitore di carica elettrostatica.
Sia il campionatore di aerosol per organici, sia il campionatore PM10, sono stati tarati una volta per
periodo al fine di avere un controllo sui flussi di aspirazione per ognuno dei singoli apparecchi.
Sempre nello stesso periodo è stato aperto un foro sul pack-ice in Tethys Bay (stazione B10,
lat. 74°41.007’S - long. 164°05.017’E), e successivamente sono stati installati un verricello a motore, munito
di cavo Kevlar per il prelievo dei campioni di acqua, ed un container come supporto per le attività svolte sul
ghiaccio. Da questo foro, fino a quando le condizioni del pack-ice lo hanno reso possibile, sono stati eseguiti
i campionamenti dedicati allo studio della colonna d’acqua, che in sostanza hanno riguardato:
•
ogni 10 giorni la raccolta di acqua (170 l) mediante pompa ad immersione ad una profondità di circa
2.5 m oppure di circa 4 m dal mezzo navale per la determinazione di microinquinanti organici;
•
ogni 10 giorni la raccolta di acqua (in volume variabile da 36 a 414 l a seconda della velocità di
intasamento delle membrane) mediante un sistema di filtrazione in situ (FIS500) e contestualmente
anche mediante bottiglia Go-flo (20 l), a due quote: all’interfaccia acqua-pack oppure a circa 4 m di
profondità dal mezzo navale, e alla profondità di massima fluorescenza (zona ad alta produttività)
oppure, se non rilevata, a 20 m di profondità (campione di riferimento). Nel terzo periodo il sistema
FIS500 è stato sostituito con la bottiglia Go-Flo;
85
•
ogni 10 giorni, intercalati rispetto a quelli relativi al campionamento mediante FIS500 e Go-Flo, sono
stati raccolti piccoli volumi di acqua (2 l) mediante sistema Merkos sia all’interfaccia acqua-pack, che
alla profondità di massima fluorescenza (zona ad alta produttività) oppure, se non rilevata, a 20 m di
profondità (campione di riferimento);
•
ogni 3-4 giorni, in concomitanza alla raccolta di acqua di mare per lo studio della colonna d’acqua,
sono state prelevate carote di pack-ice fino alla zona di interfaccia con l’acqua sottostante, mediante
un carotatore manuale, anche queste destinate all’analisi di microinquinanti organici e
microcostituenti inorganici.
Per la determinazione dei microinquinanti organici, l’acqua campionata è stata estratta in due modi
diversi. In un caso, un volume campionato -previa filtrazione- pari a 150 l di acqua di mare, veniva estratto
mediante adsorbimento su resina XAD-2, mentre in un altro caso l’acqua (20 l) -previa filtrazione- veniva
sottoposta ad estrazione liquido-liquido in continuo per 24 ore, con una miscela azeotropa di solventi formata
da n-pentano/diclorometano in proporzione 2:1. Anche le carote di pack-ice destinate alla determinazione di
microinquinanti organici sono state fuse a temperatura ambiente, filtrate ed estratte secondo la procedura di
estrazione in continuo.
Per ognuna delle sessioni di campionamento, indipendentemente dal tipo di metodica utilizzata, è stata
eseguita una calata di sonda multiparametrica, fino ad una profondità di circa 100 m, per l’acquisizione di
parametri chimico fisici della colonna d’acqua (temperatura, conducibilità, pH, fluorescenza, torbidità, ecc.).
Lo svolgimento di queste attività dalla banchisa è stato interrotto a causa della sua improvvisa rottura nella
zona prospiciente la Tethys Bay, avvenuta in data 27 novembre 2004, in seguito alla quale, per motivi di
sicurezza, è stato smantellato il campo e la zona di campionamento non è risultata più agibile.
Come previsto da programma, in occasione di intensi eventi nevosi, sono stati effettuati dei
campionamenti di neve fresca presso il Monte Melbourne (74°21.685’S –164°48.617’E). Campionamenti di
neve fresca sono stati anche eseguiti presso la postazione di Campo Faraglione ed in prossimità della Base.
I campioni raccolti saranno destinati all’estrazione ed analisi delle sostanze umiche, nonché a quella di
microinquinanti organici persistenti (POPs) e microelementi.
In data 3/12/2004, in conseguenza all’impraticabilità del sito di campionamento utilizzato nel primo
periodo (B10) per le attività riguardanti la colonna d’acqua di mare, è stato aperto un nuovo foro sulla
banchisa in una zona più interna della Tethys Bay (stazione B12, 74°41.500’S –164°03.850’E), con la finalità
di proseguire le suddette attività come da programma. Viste però le elevate probabilità che la banchisa
divenisse impraticabile, sono stati ridotti gli intervalli temporali di campionamento in modo da ottenere
comunque un numero di campioni congruo. In effetti lo studio della colonna d’acqua di mare e il
campionamento di pack-ice sono stati interrotti in seguito alla definitiva rottura della banchisa in data
27/12/2004. Queste attività sono state riprese in seguito, in data 23/1/2005, con la messa a mare del mezzo
navale Malippo.
Si è potuto però constatare la difficoltà nell’uso del verricello con cavo Kevlar sul mezzo navale, vista la
ridotta disponibilità di spazio e visto l’ingombro dell’intera struttura del verricello stesso. Per tale motivo è
stata predisposta una struttura di supporto sulla quale è stato agganciato unicamente il tamburo con il cavo
Kevlar. Il cavo in Kevlar è stato guidato utilizzando la pastecca con contagiri del verricello e il braccio
meccanico del mezzo navale munito di nuovi golfari. Questa nuova struttura ha permesso di proseguire in
modo più agevole e sicuro i lavori riguardanti lo studio della colonna d’acqua.
Dal 31/12/2004 al 11/1/2005 due componenti del Settore 9, insieme ad una guida, sono stati impegnati
nella realizzazione di una trincea (pozzo) e delle relative attività di campionamento di neve e di firn a Talos
Dome. Il pozzo, di profondità di 7 m, é stato eseguito circa 750 m ad est rispetto al campo principale
(lat. 72°49.971’S - long. 159°11.900’E), tenendo conto della circolazione dei venti, e avendo cura nell’evitare
inquinamento. Le operazioni di installazione e disinstallazione del sito di scavo hanno richiesto due giorni, le
attività di scavo (manuale) quattro giorni e quelle di campionamento cinque giorni. Causa sfavorevoli
condizioni meteo un giorno é andato perso. I campionamenti di neve e firn effettuati per tutte le unità
operative coinvolte, lungo una parete del pozzo, sono stati i seguenti:
-50 l di neve ogni metro per lo studio delle sostanze umiche;
-25 l di neve ogni mezzo metro per lo studio dei componenti organici;
-2 file di campionamento per lo studio dei metalli pesanti (0.5 l ogni 20 cm);
-2 file in continuo di acuvettes e provette per lo studio degli ioni maggiori con contestuale prelievo di
volumi di neve per lo studio della densità;
-1 fila in continuo di provette per lo studio delle polveri.
Contestuali prelievi di neve superficiale sono stati eseguiti durante il periodo dello scavo circa 200 m a
sud del pozzo, e dal 15 al 18 gennaio 2005 si sono svolte le operazioni di perforazione di due carote
parallele. Il sito di perforazione é stato posto circa 85 m ad ovest del pozzo. Le operazioni di installazione e
disinstallazione del sito di perforazione hanno richiesto una giornata di lavoro mentre i due carotaggi e le
relative operazioni di processamento una giornata ciascuno. Le perforazioni hanno raggiunto rispettivamente
la profondità di 53.17 m (carota TD1-studio dei microinquinanti organici) e di 51.73 m (carota TD2- studio dei
microinquinanti inorganici).
86
Con l’inizio delle attività scientifiche del terzo periodo, il giorno 15/01/2005 si è avuta l’apertura dei
container contenenti il materiale scientifico arrivato con la nave Italica, e sono state organizzate ed avviate le
attività di campionamento relative a questo periodo. Sono quindi state incluse nelle attività di
campionamento e prettrattamento già avviate nei precedenti periodi, le attività riguardanti:
 il campionamento dei laghi;
 il campionamento di film di superficie marina e dell’acqua a profondità 0.5 m mediante il
campionatore Multi-Use Microlayer Sampler (MUMS);
 le estrazioni liquido-liquido in laboratorio con n-esano dei campioni provenienti da Talos
Dome per lo studio dei microinquinanti organici e di altre matrici ambientali.
Per l’attività riguardante il campionamento di matrici lacustri (acqua, sedimento, terreno, alghe, muschi) e
la misura di parametri chimico-fisici nella colonna d’acqua di lago, sono stati campionati e misurati i laghi: 13,
13a, 14, 15, 15a e 16 nella zona di Edmonson Point, il Lago Gondwana, il Lago Carezza, il lago 10b nella
zona di Inexpressible Island, e il lago 20 nella zona di Tarn Flat. Per buona parte dei siti scelti la misura dei
parametri nell’acqua di lago è stata fatta mediante sonda multiparametrica da un piccolo canotto, disposto
per quanto possibile nella parte più profonda del lago.
Il campionamento del film di superficie ha avuto inizio dopo l’assemblaggio e il controllo delle funzioni del
campionatore MUMS. Per poter eseguire in sicurezza e in modo agevole tutte le operazioni inerenti tale
campionamento, si è resa necessaria la costruzione di una piattaforma ad aggancio laterale sul mezzo
navale. Le sessioni di campionamento eseguite sono state solo 3 a causa dell’instabilità del vento. In effetti,
per poter svolgere tale attività con il prototipo MUMS è necessario mare calmo e venti con velocità minore di
5-6 nodi, per una finestra temporale di circa 6-7 ore. Queste condizioni sono mancate in particolar modo
dalla fine di gennaio in poi. In qualche occasione le operazioni già avviate sono state interrotte per
l’innescarsi di forti raffiche di vento.
Le attività di campionamento presso la postazione di Campo Faraglione sono terminate a fine gennaio
per il campionamento di ioni, l’8 febbraio per il campionamento di microcomponenti organici e il 10 febbraio
per il PM10. Con la conclusione delle attività, si è proceduto alla messa in conservazione della postazione di
lavoro e del materiale necessario alle operazioni di campionamento. Il verricello è stato ricomposto nel suo
assetto di origine e il motore è stato revisionato.
I colli con i campioni a – 20°C, provenienti da Dôme C per le varie unità operative che ne hanno fatto
richiesta, sono pervenuti in Base, etichettati e messi in conservazione nel frigo a -20°C. Allo stesso modo, i
colli contenenti il materiale usato in campo a Dôme C sono stati etichettati e consegnati per il loro rientro in
Italia.
In vista della chiusura della campagna antartica, gli ultimi giorni in Base sono stati dedicati alla messa in
conservazione dei laboratori, delle attrezzature da campo e all’etichettatura dei colli (materiale e campioni a
+4°C/-20°C/-80°C).
Progetto 2004/9.2:
Strategie e strumenti per il monitoraggio della contaminazione chimica:
indicatori ambientali, Banca Campioni Ambientali Antartici e materiali di
riferimento certificati
C. Abete, A. Cincinelli, S. Francesconi, P. Gabrielli, S. Illuminati, M. Innocenti, L. Manodori, A.M. Stortini
Le attività per questo Progetto sono state svolte utilizzando le strutture ed i siti di campionamento previsti
per il Progetto 2004/9.1. Per le attività riguardanti la colonna d’acqua (acque superficiali), sono stati effettuati
due campionamenti di acqua all’interfaccia acqua-pack (3 m), al fine di potere confrontare con gli organismi
marini il contenuto in metalli.
Per quello che invece riguarda il campionamento di organismi, sono stati campionati nel corso del I, II e
III periodo alcuni esemplari di: Trematomus bernacchii, Adamussium colbecki, Chionodraco hamatus e di
spugne.
E’ da segnalare che la pesca degli esemplari di Trematomus bernacchii è stata particolarmente difficile
anche per chi ha fatto uso delle apposite reti (vedi settore 1), e che gli esemplari raccolti destinati a questo
Progetto sono stati pochi.
87
88
MZS:Settore di Ricerca 11: Tecnologia
Settore di Ricerca 11: TECNOLOGIA
Ubaldo Bonafè, Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
Christian Lanconelli, Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
(3° periodo)
PROGETTO 2002/11.7: Sviluppo di un sistema automatico in grado di operare per estesi
periodi a Btn (Campo Icaro), fornendo energia pulita e controllo
remoto a diversi esperimenti
U. Bonafé, C. Lanconelli
Introduzione
Con l’installazione e la messa in funzione dell’Impianto eolico ad asse verticale a Campo Icaro si è
conclusa la principale attività prevista dal programma e raggiunti gli obiettivi prestabiliti.
Le attività connesse al Progetto sono state svolte proseguendo i lavori di sperimentazione e di collaudo
delle parti strumentali avviato in Italia e predisponendo le apparecchiature e le attrezzature disponibili, a
funzionare con la restante strumentazione giunta in seguito con la nave Italica. Sono poi state compiute le
operazioni di preparazione e assemblaggio delle parti della Macchina Eolica in Base prima e di trasporto e
installazione a Campo Icaro poi, col supporto di personale logistico qualificato e degli elicotteri. È stato infine
messo in funzione l’intero Impianto eolico con tutte le connessioni per la misura e l’utilizzo dell’energia
prodotta e per la trasmissione dei dati elettrici, meccanico-dinamici e meteo, verso il Laboratorio di Campo
Icaro (AGO). Si è optato di utilizzare come carico scientifico parte della strumentazione usata durante la XX
Campagna e tutti i dati vengono raccolti su un PC Industriale a 24V che li trasmette via cavo, tramite modem
e minibridge di rete in file ordinati e ad intervalli regolari, verso il PAT della Base per la trasmissione
satellitare in Italia.
Attività svolta e risultati conseguiti
Sono state effettuate prove di simulazione dell’impianto eolico impiegando un datalogger Campbell
Scientific CR10X per l’acquisizione di parametri reali e simulati e compiute verifiche di interconnessione su
fibra ottica verso il PC del laboratorio di Campo Icaro e da questo verso il PAT della Base. Dopo una
sospensione della attività dal 13 al 22 dicembre per un intervento presso la Stazione Concordia, previsto
nell’ambito del Progetto 2004/6.1 (Studio dei processi dello strato limite Planetario a Dome C), per svolgere
operazioni di ripristino del funzionamento di una torre strumentata per lo studio del bilancio energetico alla
superficie, installata durante la XV Spedizione e per il trasferimento delle competenze di conduzione e di
manutenzione dell’esperimento, è ripresa l’attività presso la Base per ottimizzare i programmi e la quantità di
dati raccolti, per la costruzione di un cabinet coibentato adatto al ricovero del PC Industriale e per la sua
termostatazione di minima e di massima nell’intervallo nominale di temperatura di lavoro. Altri numerosi
lavori manuali sono stati necessari per stendere e proteggere la fibra ottica ed i cavi di potenza e segnale e
per l’intestazione di questi su scatole di derivazione. Con l’arrivo della nave sono iniziati i lavori di
preparazione e di assemblaggio delle parti dell’aerogeneratore e di coordinamento delle operazioni di
trasporto e installazione a Campo Icaro. In voli non privi di difficoltà sono state trasportate le batterie, posato
e ancorato il contenitore della macchina eolica al basamento predisposto l’anno precedente, collocato e
fissato il gruppo turbina-torretta-albero-alternatore sulla sommità del contenitore. L’intera operazione è stata
portata a termine con successo grazie alla grande esperienza ed abilità del personale e della organizzazione
logistica, considerati i pesi in gioco e la perizia richiesta; fondamentale come sempre il contributo di
competenze di Luciano Sartori al quale va un sincero riconoscimento per la attiva collaborazione in questa
fase delicata, per la successiva produzione di particolari meccanici e per le opere di consolidamento finale
della macchina eolica.
Sono seguite le operazioni di collocazione degli accumulatori all’interno del contenitore e di allacciamento
di questi, dell’alternatore e del carico di dispersione all’unità di controllo, di sistemazione ordinata dei
cablaggi. È stata montata sulla sommità dell’impianto una stazione meteo, per la misura di temperatura,
direzione e intensità del vento, con una campana di chiusura contro le infiltrazioni di neve; sono continuate
opere di messa in sicurezza dell’impianto dai punti di vista della coibentazione anticondensa all’interno del
contenitore, della bonifica delle fessure nella turbina e dentro il contenitore mediante siliconatura, della
tenuta generale alle infiltrazioni di neve. È stato infine connesso, tramite fibra ottica, il datalogger per
l’acquisizione dei parametri della stazione meteo e di tutti gli altri parametri (temperatura interna, pressione,
umidità relativa, temperatura e tensione della batteria 12V dell’acquisitore, corrente e tensione degli accumulatori di potenza, tensione e corrente del carico, tensione del generatore, numero di giri della turbina).
89
In tutte le fasi della installazione e della messa in funzione dell’impianto eolico, è stato di grande
importanza il contributo di Angelo Lupi il quale, impegnato su altro Progetto, ha generosamente dedicato
tempo ed energie anche alla attività di questo Progetto.
Il tempo esiguo rimasto prima della chiusura delle attività della Base e alcune difficoltà emerse sul
funzionamento della rete di connessione Icaro-PAT, ed anche altre problematiche circuitali hanno rallentato
la messa a punto ottimale del regolatore di potenza che è stato impostato, a differenza delle intenzioni iniziali,
non più sul segnale della velocità del vento bensì sul numero di giri della turbina avendo notato, durante le
prove di simulazione, un caso di blocco per ghiaccio del piccolo anemometro utilizzato su un traliccio esterno
al Laboratorio. Il sistema di controllo, modulando opportunamente il carico, insegue automaticamente la
condizione di massima efficienza (potenza massima disponibile) in maniera grezza utilizzando il segnale
RPM e in maniera fine utilizzando il segnale dell’intensità del vento dell'anemometro, per cui se venisse a
mancare il segnale di quest'ultimo, il controllo continuerebbe a funzionare ugualmente all'interno di una fascia
di valori non ottimali ma prossimi a quelli di massima efficienza. La messa a punto è stata laboriosa e non è
detto sia stata raggiunta quella ottimale per i pochi dati raccolti e il tempo ristretto per esaminarli con la
dovuta calma.
In ogni caso la macchina eolica, in qualche episodio di discreta ventosità, ha mostrato di funzionare
abbastanza bene monitorata direttamente dalla Base ogni cinque secondi tramite la connessione di rete
finalmente funzionante. Anche gli obiettivi che prevedevano la connessione di un carico scientifico sono stati
raggiunti: è rimasta in funzione la stazione radiometrica Kipp & Zonen CNR1 per la misura della radiazione
netta in onda corta e lunga e la stazione meteo IRDAM; quest’ultima è stata posta in misura, anche se in
maniera poco ortodossa, all’interno del laboratorio di Campo Icaro non avendo avuto il tempo di irrobustire il suo
ancoraggio sul traliccio esterno, considerato inadatto sopportare gli stress del periodo invernale; la stazione
potrà fornire significativi dati di temperatura, umidità e pressione rilevati all’interno del laboratorio dove sono
posti anche i carichi dissipativi dell’energia in eccesso. Si potranno cosi avere indicazioni anche sul
riscaldamento del laboratorio durante gli episodi di maggiore ventosità essendo, come già esposto, i parametri
più importanti e significativi della macchina eolica assicurati dalla acquisizione in loco sull’impianto. È stata
verificata la memorizzazione dei file giornalieri di tutti i parametri e dati trasmessi da Campo Icaro al PAT. Tutti i
dati vengono per prudenza memorizzati anche su una memoria flash di backup indipendente e connessa
direttamente al datalogger, capace di 226.76 giorni tutti di regime di rotazione della turbina superiore a 10RPM.
Al di sotto di questo regime di rotazione, non avendo significato acquisire i dati di potenza, vengono memorizzati
e trasmessi solo i dati di intensità del vento. Per i motivi sopra esposti si è preferito vincolare la raccolta dei dati
alla rotazione della turbina piuttosto che ad una soglia di velocità del vento che potrebbe risultare falsata per un
eventuale blocco dell’anemometro dovuto a formazione di ghiaccio nonostante le modifiche apportate a
quest’ultimo per renderlo prestante e adatto al funzionamento in Antartide.
I dati della sola Macchina Eolica sono divisi in principali e secondari: quelli principali, su stringhe
identificate da un codice numerico, sono le medie su 20 secondi dei dati rilevati ogni secondo dell’intensità
del vento e dei parametri dinamici dell’aerogeneratore e rappresentano nell'ordine: intensità del vento
(anemometro antartico a 7m, in m/s), seguita, solo se la turbina ha superato la soglia di 10RPM, dagli altri
parametri principali: numero di giri della turbina (in rev/min), tensione continua generata (in Volt), tensione
accumulatori (in Volt), tensione del carico di dispersione (in Volt), corrente di carica accumulatori (in Amp),
corrente del carico di potenza(in Amp). I dati secondari, identificati da un secondo codice numerico, sono le
medie su 20 minuti delle misure effettuate ogni minuto e rappresentano nell’ordine: giorno dell’anno giuliano,
ora e minuto (in tempo reale), direzione del vento(in gradi angolari), temperatura interna contenitore (in °C),
umidità relativa (in %), pressione (in mB), temperatura CR10 (in °C), temperatura esterna (in °C) e tensione
di batteria tampone del datalogger CR10X (in Volt). Tutti i dati della Macchina Eolica trasmessi e memorizzati
sono stringhe sequenziali.
Secondo una stima elaborata dal programma di acquisizione, nel caso peggiore in cui il vento faccia
ruotare sempre la turbina ad un regime superiore a 10RPM, la quantità di dati globali (medie ogni 20sec e
medie ogni 20min), che riempiono i 16MB della memoria flash, con cifre di due Byte/dato, corrispondono a
226,76 giorni. Poiché in tutti i casi in cui la turbina non gira, o ruota ad un numero di giri inferiore a 10RPM, la
memorizzazione dei dati principali che vengono acquisiti ogni 20sec si limita alla sola velocità del vento (con
rilevante risparmio di memoria flash impegnata oltre che sulla durata delle trasmissioni satellitari) si ritiene
che in ogni caso, per eventuali anomalie di trasmissione verso il PC industriale o verso il PAT, i dati dell'intero
periodo invernale non andranno perduti.
L’accesso ai dati trasmessi in Italia per via satellitare sarà assicurato dal personale informatico addetto,
secondo gli accordi. Nonostante le difficoltà dovute ai tempi esigui ed alle condizioni ambientali, gli obiettivi
generali prestabiliti sono stati raggiunti. L’analisi dei dati che perverranno durante la stagione invernale fornirà
indicazioni sulla ventosità, sulla energia prodotta e sulla sua distribuzione e consentirà valutazioni sulla
quantità e autonomia del carico strumentale, nonché sulla energia disponibile dissipata e non utilizzata. Tale
analisi fornirà quindi la risposta sul buon andamento del progetto sperimentale in corso.
90
PROGETTO 2002/11.8: Uso di pathfinders per lo studio di anomalie magnetiche continentali
L. Badiali
Il Progetto (denominato successivamente PEGASO, Polar Explorer for Geomagnetism And other Scientific
Observations) prevede il lancio di pathfinders per lo studio del campo magnetico e di altre osservabili. I
pathfinders sono piccoli palloni stratosferici inviati periodicamente con lo scopo di studiare le correnti
stratosferiche prima del lancio di grossi palloni con costosi payloads. La modifica dei pathfinders in modo che
eseguano piccoli esperimenti scientifici in quota, può essere utile in molte discipline. La misura del campo
magnetico (scopo del Progetto) in più lanci servirà per lo studio di anomalie crostali magnetiche continentali.
Il carico utile di PEGASO, già usato in volo sulle isole Svalbard, era stato trasportato alla Base Mario
Zucchelli per il lancio che avrebbe dovuto essere effettuato in concomitanza con quello di HASI. La rinuncia
da parte dell’Agenzia Spaziale Italiana a questo esperimento ha compromesso anche il lancio di PEGASO. Il
personale del Progetto 2003/2.1 (lo scrivente) ha offerto la propria disponibilità per provare il sistema a terra,
con un minimo impiego di tempo e di risorse, per verificarne funzionamento e qualità della trasmissione.
PEGASO comunica con la stazione a terra sfruttando un sistema Iridium tramite chiamata remota. Il test è
stato effettuato durante il periodo di missione mentre il CED INGVdi Roma controllava la qualità delle
trasmissioni. Il sistema. ha confermato la sua bontà. Esso servirà a caratterizzare i siti remoti scelti durante i
prossimi inverni antartici fornendo informazioni di temperatura e pressione dei luoghi dove saranno localizzati
degli Igloo opportunamente progettati per contenere la strumentazione sismica remota in attesa di
collegamenti wireless.
91
92
1.2 - ATTIVITÀ LOGISTICA
93
.
94
MZS – Servizio Sanitario
SERVIZIO SANITARIO
Donato Flati, Medico chirurgo
Leopoldo Granata, Medico anestesista
Antonio Giorni, Infermiere professionale
Massimiliano Ronca, Infermiere professionale
Sergio Sommariva, Medico chirurgo
Paolo Sordelli, Medico anestesista
(Università “La Sapienza” di Roma, 1° periodo)
(Azienda Universitaria Carreggi-Firenze, 2° e 3° periodo)
(ENEA Casaccia, 2° e 3° periodo)
(ENEA Casaccia, 1° periodo)
(Ospedale Evangelico Internaz. di Genova, 1° 2° e 3° periodo)
(a contratto Consorzio SCrl, 1° periodo)
Organizzazione
Tutti i farmaci presenti, quelli conservati durante la stagione invernale nel PAT, quelli arrivati con il nuovo
rifornimento, quelli termolabili e gli stupefacenti vengono controllati e collocati opportunamente. Degli
stupefacenti viene tenuto regolare registro.
Tutte le apparecchiature del Servizio vengono testate. La vecchia apparecchiatura radiologica Gilardoni
non funziona e viene fatta rientrare in Italia per revisione o rottamazione. Rientra anche il tubo radiogeno di
ricambio. L’amplificatore di brillanza revisionato viene messo in opera, testato su modello opportunamente
allestito e utilizzato per fini diagnostici in paziente traumatizzato. L’elettrocardiografo permette la regolare
esecuzione degli esami ma la batteria tampone è da sostituire. Viene verificato il buon funzionamento del
Reflotron, dell’ecografo e dell’emogasanalizzatore.
Su autorizzazione del Capo Spedizione vengono inviati a Dôme C:
- l’emogasanalizzatore e 4 bombole di ossigeno da 10 litri,
- l’apparecchiatura per emocromo QBC Autoread Plus e la centrifuga dedicata, in sostituzione di analoga
strumentazione non funzionante e arretrata in Italia per riparazione,
- il pistoncino idraulico del gambale sinistro e la manovella del letto operatorio in sostituzione di analogo
materiale danneggiato o smarrito.
Viene riparata la centrifuga ALC 4218 e viene effettuata la manutenzione dello strumentario chirurgico.
La dotazione della farmacia e dei presidi sanitari è completa. Alcune confezioni di cianoacrilato hanno
permesso di trattare rapidamente le piccole ferite.
Riordino dei locali
In corso di campagna è stato rinnovato il pavimento del locale infermeria con rivestimento in materiale
analogo a quello già presente in sala operatoria; nella sala operatoria viene riorganizzata la disposizione
degli arredi; La camera oscura viene completamente ripulita e messa in ordine. L’autoclave viene utilizzata
periodicamente e messa in conserva previo svuotamento del serbatoio dell’acqua prima di lasciare la Base.
I manuali di uso corrente vengono alloggiati in uno scaffale della camera oscura; vengono ripuliti e messi
in ordine i vecchi locali della radiologia – telemedicina; vengono completamente riordinati i container
magazzino (grigio e blu); In uno scatolone di alluminio, nel container grigio, vengono raccolti tutti gli
accessori del letto chirurgico non presenti in sala operatoria.
A fine campagna e con procedura standardizzata si eseguono le operazioni di chiusura. Tutti i
deteriorabili sono riposti nel PAT così come lo zaino di emergenza (ridondante quello al seguito del medico
in apertura di spedizione); i colli predisposti per il rientro in Italia vengono imbarcati; viene consegnato al
Capo Base un inventario informatico del lavoro svolto. La cartella è corredata di iconografia e note
esplicative; viene predisposto uno zaino di emergenza da depositare in Nuova Zelanda, pronto per le attività
di apertura della prossima spedizione.
Attività sanitaria
Sono state effettuate visite ed interventi urgenti per semplici patologie di routine, nella maggioranza dei
casi non degne di nota particolare.
Un sommozzatore è stato morso durante la fase di emersione da una foca di Weddel che occupava il foro
di uscita sul pack. Il paziente ha riportato alcune ferite escoriate al cuoio capelluto ed in sede frontale,
meritevoli di sola medicazione.
Un episodio di mal di montagna è occorso in personale che si è recato a Dôme C. Il paziente si è
aggravato durante il trasporto aereo verso MZS. Il ritorno al livello del mare ha determinato la rapida
scomparsa dei sintomi ed il paziente, dopo gli accertamenti del caso, non ha necessitato di alcuna terapia.
Un paziente durante la seconda settimana di permanenza in Base si è ammalato di varicella. Dopo
opportuno periodo di isolamento, a guarigione avvenuta, è stato riammesso in comunità.
Da segnalare tre casi di colica renale, due dei quali a rapida risoluzione dopo opportune terapie. Nel terzo
caso solo alcuni giorni di trattamento hanno avuto ragione della sintomatologia dolorosa. Tutti i pazienti sono
ritornati alla normale attività lavorativa.
Un paziente, con frattura radiale destra trattata chirurgicamente in Italia prima della partenza della
missione, è stato espuntato dopo la rimozione del gesso. Successivamente è stato confezionato nuovo
tutore gessato da rimuovere a cura dei Sanitari nei tempi e nei modi prescritti.
95
MZS – Servizio Sanitario
Un episodio di polmonite interstiziale è occorso in personale presente da alcuni giorni a Dôme C ed
inviato quindi al nostro Servizio con tosse e dispnea. Le opportune terapie hanno determinato il progressivo
miglioramento dei reperti obiettivi e della sintomatologia. Resosi idoneo al viaggio ne viene disposto il rientro
in Italia senza procedura d’urgenza per opportuno periodo di convalescenza.
Un trauma oculare sinistro causato da un corpo estraneo incandescente è occorso in personale che
effettuava una saldatura elettrica.
Un trauma contusivo della spalla sinistra con distrazione articolare scapolo-omerale è occorso in seguito
a caduta accidentale avvenuta nei locali officina della Base durante le normali occupazioni.
Un trauma contusivo del fianco sinistro è occorso in seguito a caduta accidentale (da una altezza di oltre
tre metri!). Anche questo incidente è avvenuto nei locali officina durante le normali occupazioni.
Alcuni incidenti di minor entità (piccole contusioni, ingestione accidentale di idrocarburi) si sono verificati
nel corso delle attività della Base.
Viene in questa sede esortata l’applicazione delle norme di sicurezza in conformità delle leggi vigenti
ricordando la responsabilità che il mancato rispetto di tali norme comporta in caso di incidente.
Il collega rianimatore, durante il suo rientro verso la Nuova Zelanda via McMurdo, effettua accompagnamento ed assistenza sanitaria a paziente politraumatizzato proveniente dalla Base francese di DdU.
Un episodio di completa perdita di coscienza con violenta caduta al suolo è occorso nel locale mensa
durante l’ora del pranzo. Il paziente non ha riportato lesioni traumatiche degne di nota ed ha ripreso in breve
conoscenza. Il paziente riferisce al medico di spedizione precedenti analoghi episodi che non sono però
riportati in cartella clinica. Si consigliano ulteriori accertamenti al rientro in Italia e si raccomanda una attenta
valutazione dell’idoneità considerato l’episodio accaduto, quelli analoghi riferiti e quelli probabili futuri
(protocollo 13750 neofita XX).
Un episodio ipertensivo è stato sottoposto con successo alla terapia farmacologica del caso previo
controllo ECG risultato poi nella norma.
Con l’imbarco sull’Italica prosegue l’attività ausiliaria e di supporto al collega presente in nave. I farmaci
stupefacenti ed i documenti del Servizio seguono il medico e vengono consegnati al fiduciario del PNRA,
come da accordi, appena arrivati in porto in Nuova Zelanda.
Varie
La cucina è stata ricca, varia, curata, equilibrata nelle sue componenti alimentari. La vita sociale è stata
sufficientemente buona durante tutta la campagna.
La telemedicina viene gestita dai Servizi Informatici della Base. In caso di necessità, Il Responsabile
Sanitario richiede al Responsabile del Servizio informatico l’attivazione di tutti quegli ausili disponibili alla
trasmissione di immagini e suoni utili alla attività diagnostica e terapeutica del medico.
Con la chiusura della Base viene resa disponibile una cartella su supporto informatico contenente gli
inventari di tutti i materiali sanitari presenti, dei flussi di materiali per l’Italia e verso Dôme C,
dell’organizzazione del Servizio. Alla cartella sono allegate esaurienti e sintetiche note descrittive corredate
di particolareggiata iconografia.
Voglio in questa sede ringraziare l’I.P. Antonio Giorni per la Sua indispensabile collaborazione, grande
professionalità e amicizia. Sempre attento verso i compagni, ottimo conoscitore di tutte le apparecchiature
presenti nel Servizio, informatico brillante ed entusiasta. Purtroppo sempre occupato nelle attività più umili
della Base, lo avremmo voluto per contro più rispettato e più accessibile per le attività sanitarie.
L’idea che vede nell’infermiere una figura di secondo piano, è idea antica, senza più riscontro nella nostra
società, smentita dalla recente comparsa negli Ospedali Italiani dei primi laureati in Scienze Infermieristiche.
La pulizie possono, e credo debbano, essere affidate a chi le pulizie le fa di mestiere.
Note e suggerimenti
Sarebbe utile un manuale di tecnica radiologica dedicato all’amplificatore di brillanza, un manuale sulla
tecnica di sviluppo delle lastre ed una nuova confezione di lastre.
L’elettrocardiografo permette la regolare esecuzione degli esami ma la batteria tampone è da sostituire;
necessita inoltre di frequenti installazioni del software dedicato e l’utilizzo è alquanto lento in situazioni di
emergenza. Il bisturi elettrico seppur funzionante potrebbe essere sostituito con apparecchiatura più recente.
La meccanica dell’ambulanza e della Campagnola “barellata” sono in cattive condizioni. Essa stessa
attualmente non funziona e l’allestimento interno ne rende l’utilizzo complicato e pericoloso per il paziente e
gli operatori sanitari.
Manca una lampadina nella scialitica. La verifica periodica e la manutenzione delle apparecchiature della
Telemedicina sono sotto la responsabilità del Servizio Informatico. La verifica periodica deve essere fatta ad
inizio campagna a cura del Servizio Informatico. Consiglio per le spedizioni a venire: procedura
standardizzata di verifica.
96
MZS – Servizi tecnico-logistici
SERVIZI TECNICO-LOGISTICI
Direzione
Giuseppe De Rossi, Capo Spedizione
Umberto Ponzo, Capo Spedizione
Eugenio Calò, Vice Capo Spedizione
Marco Maggiore, Vice Capo Spedizione, Servizio Reti e Telecomunicazioni
Eleonora Rapiti, Segreteria Tecnico - Amministrativa
Gabriella Mandarino, Segreteria Tecnico - Amministrativa
(PNRA Casaccia, 3° periodo)
(C.N.R. Roma, 3° periodo)
(ENEA Roma, 1° periodo)
(C.N.R. Roma, 1° e 2° periodo)
Sandra Trifirò, Segreteria Tecnico - Amministrativa
C.N.R. Pisa, 3° periodo)
Servizi generali
Alberto Della Rovere, Responsabile
(PNRA Casaccia, 1° 2° e 3° periodo)
Roberto Sparapani, Assistente al Responsabile
(C.N.R., 1° 2° e 3° periodo)
Alfonso Arpino, aiuto cuoco
(Argo-Diamar, 1° 2° e 3° periodo)
Antonio Assante Di Cupillo, cuoco
Massimo Dema, Gestione Magazzini/Carico T.O / Igiene del lavoro
Marcello Fiscante, Autoparco/Gestione e manutenzione mezzi
Antonio Giorni, Infermiere professionale/Igiene del lavoro
Benedetto Mangione, Autoparco/Coord. gestione e manutenzione mezzi
Costantino Marconi, Gestione Magazzini/Carico T.O / Igiene del lavoro
Leandro Pagliari, Autoparco/Gestione e manutenzione mezzi
Giuseppe Peluso, Cuoco/Coordinamento gestione viveri
Giuseppe Possenti, Gestione combustibile/Carico T.O/Igiene del lavoro
Alberto Quintavalla, Autoparco/Gestione e manutenzione mezzi
(Contratto LOGIN, 1° periodo)
Massimiliano Ronca, Infermiere professionale/Igiene del lavoro
Mar. Leonardo Savino, Gestione combustibile/Carico T.O/Igiene del lavoro (Ministero Difesa, 2° e 3° periodo)
Serg. Vincenzo Silvestri, Autoparco/Gestione e manutenzione mezzi
(Ministero Difesa, 2° e 3° periodo)
Attilio Tognacci, Gestione Magazzini/Carico T.O
Dante Traverso, Informatizzazione e gestione magazzini/Carico T.O.
ENEA Casaccia, 2° e 3° periodo)
Fulvio Ettore Vanetti, Servizi antincendio e manutenzione mezzi antincendio (VVFF-Ministero Interni, 1° periodo)
Mar. Antonio Zoppino, Autoparco/Gestione e manutenzione mezzi
(Ministero Difesa, 1° periodo)
Servizi tecnici
Alberto Della Rovere, Responsabile
Roberto Sparapani, Assistente al Responsabile
Alessandro Bambini, Coordinamento gestione impianti
Arduino Bernini, Elettricista
a
C.2 Cl. Rocco Esposito, Meccanico/Saldatore
Andrea Grasso, Elettricista
Stefano Loreto, Coordinamento Conduzione impianti
Angelo Mariani, Idraulico/Impiantista
Fabrizio Messale, Conduzione impianti
Gianni Nucci, Idraulico/Impiantista
Saverio Santomassimo, Coordinamento gestione impianti
Luciano Sartori, Gestione officina meccanica
Giacomo Simonelli, Conduzione impianti
Bruno Troiero, Gestione macchine operatrici
(C.N.R., 1° 2° e 3° periodo)
(Contratto LOGIN, 1° periodo)
(Ministero Difesa, 1° 2° e 3° periodo)
(ENEA Casaccia, 1° 2° e 3° periodo)
(contratto LOGIN, 2° e 3° periodo)
(ENEA Casaccia, 2 ° e 3° periodo)
(ENEA Brasimone, 1° periodo)
(contratto LOGIN, 1° 2° e 3° periodo)
(Contratto LOGIN, 1° 2° e 3° periodo)
RELAZIONE GENERALE
A. Della Rovere
Introduzione
La XX Spedizione ha avuto inizio la mattina del 14/10/2004 e si è conclusa nella serata del 19/2/2005.
L’avvicendamento dei gruppi di personale scientifico e logistico è avvenuta, come previsto, secondo il
seguente calendario:
- gruppo del personale logistico di apertura:
arrivo in Base il 14 ottobre 2004
- gruppo del personale di I periodo:
dal 22/25 ottobre 2004 al 03 dicembre 2004
- gruppo del personale di II periodo:
dal 03 dicembre 2004 al 11 gennaio 2005
- gruppo del personale di III periodo:
dal 11 gennaio 2005 al 19 febbraio 2005
Attività di preparazione in Nuova Zelanda
Il giorno 7 ottobre è stato aperto l’ufficio di Christchurch (CHCH) da 6 unità di personale che hanno
provveduto alla preparazione dei primi carichi previsti per la Base. Sono stati acquistati i materiali urgenti per
l’apertura ed i generi alimentari freschi per il primo e secondo periodo d’attività. Durante il soggiorno in NZ
97
sono state effettuate riunioni organizzative con NSF (National Science Foundation) e con ANZ (Antarctica
New Zealand).
Apertura della Base
La Stazione Mario Zucchelli è stata raggiunta, dal primo gruppo di 20 logistici, con elicotteri USAP il
giorno 14 ottobre alle ore 10:00 del mattino dopo una sosta notturna presso la Base americana McMurdo.
Le condizioni della Stazione, dopo aver trascorso il periodo invernale, sono risultate buone; l’innevamento
era scarso; non sono stati rilevati danni seri o strutturali alle infrastrutture; la temperatura era di circa -10°C.
Sono stati attivati per primi i sistemi di riscaldamento rapidi nei locali dei gruppi elettrogeni Isotta Fraschini e
Mercedes; dopo circa due ore, necessarie al riscaldamento, si è proceduto con la loro accensione non
registrando alcun inconveniente. Causa lo scarso innevamento le operazioni di apertura degli edifici e di
attivazione degli impianti sono risultate piuttosto agevoli. Il sistema invernale PAT è stato trovato
funzionante. Alcuni materiali sono comunque rimasti danneggiati a causa del parziale congelamento del
pavimento del container.
Parallelamente alle fasi di attivazione della Base sono stati riattivati, dal personale della Helicopters New
Zealand, i due elicotteri lasciati in ricovero durante l’inverno.
Attivazione impianti
Gli impianti della Base sono stati attivati secondo la consueta sequenza nell’arco dei primi due/tre giorni
dall’arrivo: pompa acqua mare, potabilizzatore, cogeneratore, termoventilazione, mezzi sgombraneve, da
trasporto e altre macchine operatrici, telecomunicazioni, pompe per rifornimento veicoli, mensa e cucina,
depuratore, inceneritore. In particolare si è cercato di riattivare tutti i sistemi di comunicazione nel minor
tempo possibile: alcuni di essi sono risultati fortemente danneggiati a causa del vento forte registratosi
durante il periodo invernale.
Supporto attività Hercules
Ultimata l’attivazione degli impianti si è proceduto alla realizzazione della pista sul ghiaccio marino per
l’Hercules. A tal fine è stata scelta una zona dove il ghiaccio è risultato essere di circa 180 cm di spessore e
posta tra la Tethys Bay e Gondwana Station. La pista è stata preparata per una lunghezza di circa 3 km; è
stata eseguita un’analisi dettagliata sullo spessore del ghiaccio tramite misurazioni in tutta la zona per
valutare la possibilità di realizzare piste alternative da utilizzare durante il prosieguo della stagione. Lo
scarso innevamento e le ottime condizioni del tempo hanno permesso di ultimare tutti i lavori di preparazione
della pista entro il 22 ottobre, giorno previsto per il primo atterraggio dell’Hercules Safair. La superficie della
pista è stata preparata con le consuete tecniche e si è reso necessario il riempimento di alcuni crepacci con
acqua marina. Sono state allestite le due stazioni meteo e le luci di segnalazione di fondo pista. Per la
palinatura sono state usate nuove bandierine a doppio palo. Le nuove attrezzature sono risultate
sufficientemente resistenti agli agenti atmosferici rendendone possibile l’impiego per tutto il periodo di
attività. I voli dell’Hercules si sono così susseguiti:
data volo
da
a
durata
pax
(ore)
ACL
combust. combust.
rifornipeso (pax +
caricato consumato mento
bagagli)
(l)
(l)
a
5574
21028
20922
CHC
0
18329
20469
TNB
6347
17233
17233
CHC
0
17582
18257
TNB
0
19507
20469
CHC
355
19467
18654
McM
3498
19028
19788
CHC
257
17063
16840
TNB
0–S
1-S
1-N
2-S
2-N
4-S
4-N
6-S
6-N
13/10/2004
22/10/2004
22/10/2004
25/10/2004
25/10/2004
02/11/2004
02/11/2004
09/11/2004
09/11/2004
CHC
CHC
MZS
CHC
MZS
CHC
McM
CHC
MZS
McM
MZS
CHC
MZS
CHC
McM
CHC
MZS
CHC
0,00
7,63
6,78
7,30
7,42
7,52
7,83
6,97
6,98
20
27
0
24
0
1
1
17
1
21835
21900
22807
0
25118
0
21921
1948
7-S
12/11/2004 CHC
MZS
7,75
0
25780
0
19071
21376
CHC
17/11/2004
18/11/2004
18/11/2004
24/11/2004
24/11/2004
29/11/2004
29/11/2004
03/12/2004
03/12/2004
CHC
MZS
CHC
McM
CHC
McM
CHC
McM
CHC
7,58
7,62
6,62
7,50
7,65
7,71
7,20
7,75
8,00
0
20
0
0
0
16
24
47
25
7424
18504
467
25041
0
15494
6185
18601
7130
0
3939
0
0
0
3384
4680
9561
4826
19462
20844
17633
18626
19000
23079
14553
21528
21683
18541
21376
15649
20979
18711
21319
18824
21376
21036
TNB
CHC
TNB
CHC
McM
CHC
McM
CHC
McM
7-N
8-S
8-N
3-S
3-N
9-S
9-N
10-S
10-N
MZS
CHC
MZS
CHC
McM
CHC
McM
CHC
McM
note
volo effettuato con C-17 USA
TNB001
TNB002
IZM-001 [volo per NSF]
TNB-003
TNB-004 [bloccato 5gg a
MZS per guasto]
TNB-005
IZM-002 [volo per NSF]
TNB-006
IZM-XX2
Il giorno 16/11/04 il velivolo Safair ha subito un guasto, in fase di decollo, ad uno dei motori. Si è richiesto
pertanto il supporto di un volo della Royal NZ Air Force che il giorno 19/11/04 ha trasportato a MZS un
98
nuovo motore. Questo è stato sostituito dal personale della Safair con il supporto di nostro personale,
operando direttamente sul ghiaccio marino. Il giorno 20 novembre entrambi i velivoli hanno lasciato MZS per
il rientro in N.Z.
A causa della rottura del pack, cominciata il giorno 26/11/04, i voli previsti per i giorni 29/11 e 03/12 sono
stati effettuati sulla pista della Stazione americana McMurdo ed il successivo trasporto di materiale e
personale è stato assicurato con voli di Twin Otter. Questo evento ha determinato un notevole impatto sulla
pianificazione dei voli ed il relativo spostamento del personale. Per permettere di completare in tempo utile
l’operazione di rientro del personale del primo periodo, è stato necessario anticipare le partenze per la NZ di
quel personale, scientifico e logistico, che aveva completato le proprie attività.
L’attività di supporto alle operazioni aeree dell’Hercules si è pertanto conclusa il giorno 4 dicembre con la
messa in conservazione dei materiali e delle attrezzature.
Supporto attività Twin Otter
Il velivolo canadese (KBH) è giunto a MZS il giorno 30/10 con il primo equipaggio. Dal giorno 01/11 sono
iniziati i voli di supporto alle attività. Il giorno 09/11 si è aggiunto un secondo equipaggio, che ha permesso
una notevole intensificazione delle attività al fine di soddisfare tutte le esigenze previste nella prima parte
della campagna. Il doppio equipaggio si è rilevato poi indispensabile per risolvere le problematiche
sopraggiunte in seguito all’improvvisa e anticipata rottura del pack che ha richiesto, come già detto, un
ulteriore e significativo aumento di impegno del velivolo. Altra conseguenza dell’anticipata rottura del
ghiaccio è stata la necessità di confermare il doppio equipaggio per il velivolo fino al 16 dicembre. La
notevole mole di attività aerea ha coinvolto spesso il personale di supporto alle operazioni di carico/scarico e
di rifornimento a turni estesi sulle 24 ore.
Piste Twin Otter
Durante la stagione sono state approntate diverse piste a causa dei continui cambiamenti delle condizioni
del pack; questo ha determinato la necessità di cambiare il posizionamento e/o l’orientamento delle varie
piste nonché l’esigenza di eseguirne frequenti manutenzioni ordinarie.
Di fronte al molo. Come consuetudine la pista iniziale è stata approntata nella zona prospiciente il molo
dove lo spessore del pack è risultato essere di circa 90cm. La vicinanza alla Base e le buone condizioni del
punto di contatto tra molo e ghiaccio hanno facilitato notevolmente le operazioni nel primo periodo. Per
sicurezza la zona di parcheggio e di carico è stata realizzata verso la Base dove lo spessore del pack marino
era di circa 1.6 metri. La strada modulare è stata installata presso il molo ad inizio spedizione e la stessa è
stata oggetto di continua manutenzione al fine di mantenerne l’operatività il più a lungo possibile. Essa è
stata poi ritirata e smontata il giorno 27/11.
Sulla Tethys Bay. Dal giorno 26/11 si è reso necessario lo spostamento delle operazioni presso la Tethys
Bay dove era già stata approntata la seconda strada modulare e dove sono stati trasferiti tutti i materiali
necessari al supporto delle operazioni di rifornimento e di volo. La pista è stata più volte spostata e ritracciata
a causa della diminuzione della superficie utilizzabile del pack . Anche la piazzola di parcheggio e le aree di
manovra nonché le relative infrastrutture di supporto sono state più volte movimentate a causa del degrado
progressivo della superficie del ghiaccio.
A Browning Pass. L’utilizzo della pista di Browning Pass si è resa necessaria a partire dal 27 dicembre. Le
temperature particolarmente elevate hanno determinato dei continui interventi di manutenzione sia della pista
che delle aree di manovra e parcheggio. Per facilitare le operazioni di rifornimento sono stati trasportati nel
sito diversi materiali ed una cisterna di 3000 litri che ha permesso di snellire le operazioni di rifornimento
riducendo considerevolmente i tempi. E’ stata utilizzata una motoslitta per facilitare le operazioni di carico e
scarico dei materiali trasportati dal velivolo.
A Enigma Lake. Le scarse condizioni di visibilità che hanno caratterizzato il secondo e parte del terzo
periodo hanno incentivato il progetto di apertura di una nuova pista nel sito di Enigma Lake. Questa
soluzione ha consentito l’utilizzo del Twin Otter anche in condizioni di scarsa visibilità per gli elicotteri,
condizione per cui risultava irraggiungibile, per tali mezzi, il sito di Browning Pass. Tale pista presenta anche
l’enorme vantaggio di essere raggiungibile via terra impiegando mezzi terrestri per una prima parte e
motoslitte per il tratto successivo. L’impegno per la sua realizzazione è stato notevole sottoponendo la
logistica ad un’ulteriore attività non prevista in sede di pianificazione. I rifornimenti sono stati garantiti da una
piccola cisterna aviotrasportata, da 1000 litri, e/o fusti. La pista nell’ultima fase della campagna ha anche
ospitato un secondo Twin Otter (SJB), giunto a MZS al termine del proprio impegno con il programma
antartico statunitense; tale velivolo è stato utilizzato prevalentemente per la chiusura del campo estivo di
Dôme C. I collegamenti da e per la pista sono stati garantiti, oltre che da elicottero, anche con l’uso di
motoslitte e Pisten Bully tramite un sentiero sul ghiacciaio Strandline. La strada per la Tethys Bay è stata a
tal fine allungata di circa 1 km. Per migliorare e semplificare il raggiungimento della nuova pista sono iniziati i
lavori di sbancamento finalizzati alla realizzazione di una strada che costeggia il canalone nella zona
antistante il ghiacciaio. La strada collegherà la pista di Enigma Lake con la Base consentendo, pur con le
limitazioni del caso, il trasporto di materiali e persone con automezzi leggeri.
99
Altre attività
Dôme C. Particolare impegno ha richiesto il supporto aereo alla Stazione di Dôme C. Le richieste di
materiale urgente hanno determinato un aggravio di ore di lavoro specialmente nel periodo di presenza dei
due equipaggi del Twin Otter. In totale sono stati effettuati circa 35 voli di collegamento diretto da MZS a
Dôme C. Oltre il 70% ha riguardato materiale logistico e generi alimentari.
Talos Dome. I punti di rifornimento intermedi per Dôme C e DdU e per il campo remoto di Talos Dome hanno
richiesto un particolare impegno sia per il trasferimento del combustibile che per la necessità di fornire
materiale alle strutture di campo. Talos Dome ha richiesto diversi collegamenti e molto materiale per
approntare il campo della Glaciologia e quello della Chimica degli ambienti polari. In particolare, tra le altre
attività, è stato fornito, in momenti successivi, legname per la costruzione e la messa in sicurezza della
trincea realizzata nel sito di perforazione.
Mid Point e Sitry Point. Sono state riorganizzate le strutture esistenti con un necessario impegno di voli
dedicati. I siti sono stati dotati di gatti delle nevi necessari alla preparazione della pista di atterraggio.
L’operazione di trasferimento dei mezzi, iniziata lo scorso anno, si è rivelata molto gravosa.
Supporto all’attività di ricerca scientifica
Durante tutto l’arco della Campagna sono stati effettuati numerosi interventi di costruzione e riparazione
di strumenti e/o attrezzature deteriorati o mancanti. Oltre alle normali attività di supporto gli interventi
straordinari si possono così riassumere:
1° periodo
• Preparazione di tre siti sul pack per attività di prelievo di campioni marini mediante la realizzazione, in
ognuno dei siti, di due fori da 1,30 metri di diametro ed il posizionamento di una tenda e di due container
nonché l’installazione di un gruppo elettrogeno e il trasferimento dell’attrezzatura necessaria per eseguire
le attività scientifiche. Per questa attività sono stati realizzati dei sistemi a griglia come copertura delle
vasche in plastica fornite ai diversi gruppi.
• Trasferimento, presso il Browning Pass, di due container ISO 20’, coibentati ed attrezzati, e di tutta la
dotazione aggiuntiva necessaria per ospitare un laboratorio mobile. I due container sono stati
successivamente utilizzati come supporto logistico per le attività di esercizio e manutenzione della pista
del Twin Otter. Il campo è stato dotato di un gruppo elettrogeno che ha garantito l’erogazione di energia
elettrica nelle 24 ore.
• Preparazione delle strutture per l’installazione di un aerogeneratore e di un sistema GPS presso il sito di
Cape Hallett. Questo lavoro ha richiesto un notevole impegno sia per la realizzazione della piattaforma di
sostegno che per l’installazione della strumentazione nel sito. Inoltre, per un difetto di progettazione del
sistema, si è reso necessario un ulteriore intervento per la sostituzione delle parti difettose ed il loro
successivo ripristino.
• Bonifica di tutto il materiale magnetico presente negli osservatori geomagnetici situati in zona Oasi. Sono
state inoltre rincalzate le fondazioni delle strutture che risultavano in parte erose dal vento.
2° Periodo
• Realizzazione continua di nuovi siti di campionamento per il prelievo di campioni marini a causa della
ricorrente rottura del pack. I campi venivano continuamente tenuti sotto osservazione per evitare che
improvvise rotture del ghiaccio potessero arrecare danni. A questo scopo venivano effettuati turni
notturni e, se necessario, spostamenti delle installazioni.
• Assistenza all’apertura del Campo remoto di Talos Dome, preparazione dei materiali di supporto
necessari per l’allestimento e l’organizzazione del campo e realizzazione di una infrastruttura in legno
per la realizzazione del tetto della trincea di perforazione.
• Assistenza al gruppo di ricercatori della Vulcanologia per il ripristino e la bonifica dei vecchi osservatori.
• Realizzazione di piazzole in cemento per il posizionamento di nuovi osservatori geomagnetici presso
Oasi.
3° Periodo
• Supporto ai ricercatori impegnati nelle attività effettuate con il Malippo.
• Manutenzione ed installazione di verricelli.
• Installazione di un aerogeneratore da 3 kW presso Campo Icaro; la fase preparatoria di tale operazione
era iniziata lo scorso anno con la realizzazione del basamento. Ad inizio del terzo periodo, con l’arrivo
della nave Italica, si è provveduto, dopo la fase di calibrazione effettuata dai ricercatori, al trasporto ed al
montaggio del sistema nel sito di destinazione.
• Supporto all’installazione delle nuove stazioni magnetiche.
Supporto attività varie
Le attività che hanno richiesto impegno da parte del personale tecnico-logistico per il supporto ai mezzi
navali si possono così riassumere:
100
Malippo. Durante il secondo ed il terzo periodo sono state effettuate numerosi interventi sull’imbarcazione:
• verniciatura e revisione dello scafo;
• realizzazione e montaggio dei passi d’uomo nei serbatoi carburante;
• bonifica dei serbatoi del carburante;
• realizzazione di un impianto fisso a bordo per l’utilizzo di acqua di mare;
• costruzione di un sistema per il fissaggio di un verricello in Kevlar che ha consentito di effettuare le
operazioni di campionamento in mare senza bisogno di strallare a bordo la ingombrante struttura del
verricello utilizzato nelle operazioni sul pack.
• revisione completa del carrellone utilizzato per lo spostamento dell’imbarcazione dall’hangar di
rimessaggio invernale al molo.
Italica. La nave Italica ha richiesto supporto tecnico finalizzato ad un intervento straordinario sul motore di un
verricello danneggiato nel corso di operazioni effettuate durante la fase di navigazione dalla Nuova Zelanda
all’Antartide.
Cape Hallett. Particolare impegno ha richiesto l’attività di preparazione finalizzata all’allestimento del Campo
remoto di Cape Hallett, in programma per la prossima spedizione, sia in sede di pianificazione che di
realizzazione. Nel sito sono stati organizzati due punti di deposito dove sono stati accumulati i materiali.
Sono stati effettuati due sopralluoghi nel sito, congiuntamente ad impegni pianificati per altre attività in zona,
al fine di permettere l’individuazione dei luoghi ottimali ove allestire lo stoccaggio di oltre 300 fusti di
carburante avio necessari alle attività da effettuarsi nella Campagna 2005-2006 da ricercatori tedeschi, e
110 fusti di carburante avio per le attività, pianificate sempre nella stessa Campagna, da effettuarsi da parte
di ricercatori italiani. Le attività di scarico, oltre alla nave Italica, hanno visto coinvolti i due elicotteri presenti
in Base ed un terzo velivolo, il Bell 212 Neozelandese, oltre a 4 unità di personale impegnato per 2 giorni. Le
operazioni si sono svolte nel migliore dei modi grazie anche alle ottime condizioni meteo e alla ottima
pianificazione. A causa della particolare situazione del ghiaccio marino, che si presentava disgregato in
frammenti, i fusti sono stati caricati direttamente prelevandoli dal ponte della nave tramite gli elicotteri. Come
da accordi con l’Antartica New Zealand, sono stati caricati a bordo dell’Italica materiali, precedentemente
imballati dai colleghi neozelandesi, provenienti dallo smantellamento di un vecchio campo in disuso
realizzato tempo fa congiuntamente da americani e neozelandesi.
Gestione ordinaria e straordinaria attività logistiche
Rete stradale
A causa dello scarso innevamento le operazioni di spalatura e manutenzione delle strade sono risultate
particolarmente agevoli. E’ stato effettuato il prolungamento della strada alla Tethys Bay ed è stata
approntata la prima parte del collegamento stradale con la pista del Twin Otter a Enigma Lake.
E’ stata chiusa la strada di collegamento tra L’Osservatorio Meteo ed Oasi per eliminare i disturbi alle
misure all’Osservatorio magnetosferico.
Una strada modulare è stata installata sia al molo che nella Tethys Bay. A causa delle condizioni
degradate del ghiaccio nella zona del molo è stato opportuno realizzare un nuovo punto di collegamento
mare-terra. Alcuni elementi metallici della strada, che durante il montaggio sono stati trovati in cattivo stato,
sono stati riparati in officina e sono stati sostituiti; in taluni casi si è provveduto a rinnovare il pannello in
legno che consente di isolare termicamente il modulo rallentando il processo di scioglimento del ghiaccio
circostante al modulo stesso.
L’area dove si doveva installare il nuovo inceneritore (a fianco del depuratore) è stata allargata in modo
da creare lo spazio sufficiente per circolare con macchine operatrici intorno al nuovo impianto.
Mensa e viveri
Il servizio mensa è risultato come sempre soddisfacente e rispondente in genere alle esigenze della
utenza. In particolare il nuovo personale (aiuto cuoco e aiuto cucina) ha dimostrato un’elevata professionalità
ed una grande adattabilità alle esigenze del personale e delle attività lavorative. Si è proceduto alla
installazione di un nuovo forno in sostituzione dei vecchi ormai non più affidabili. Il montaggio del forno ha
reso necessario praticare una apertura in una parete della cucina, data la maggiore profondità della nuova
apparecchiatura. E’ stata installata una nuova piastra per la cottura e a tale scopo è stato utilizzato un
vecchio elettrodomestico già presente in magazzino. La struttura ha come sempre sofferto dei ridotti spazi a
disposizione. La macchina lavastoviglie ha subito numerosi guasti dovuti all’usura. E’ in programma la sua
sostituzione il prossimo anno con una lavastoviglie di scorta.
L’approvvigionamento dei viveri freschi dalla Nuova Zelanda è stato sostanzialmente regolare nonostante
le difficoltà avute con i voli del C-130 del 29 novembre e 3 dicembre; tale emergenza è stata risolta con il
Twin Otter con cui sono stati trasportati tutti i materiale acquistati in Nuova Zelanda prelevandoli, dopo un
101
breve periodo di stoccaggio, da McMurdo. Durante la prima parte di gennaio si è avuta la maggiore carenza
di verdure e frutta ambedue ripristinate poi con l’arrivo della nave Italica.
Particolarmente oneroso è stato l’impegno del trasporto dei viveri freschi a Dôme C. Tale operazione, in
conseguenza delle continue richieste di materiale urgente, è stata spesso ostacolata e ritardata o frazionata.
Il servizio ha anche assicurato i viveri al campo remoto di Talos Dome.
Base ed edifici
Le presenze in Base sono riportate nel grafico che segue. Nel conteggio non sono considerate le persone
in transito che non hanno pernottato presso la Base.
120
100
80
60
40
20
00
5
/2
00
5
/0
2
16
/0
2
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5
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00
5
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00
5
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5
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4
/0
1
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/1
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/1
2
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/2
22
/1
2
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00
4
00
4
00
4
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00
4
/1
2
08
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/1
2
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00
4
00
4
/1
1
24
/1
1
/2
17
/1
1
10
/1
1
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4
00
4
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00
4
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03
/1
0
27
/1
0
20
13
/1
0
/2
/2
00
4
00
4
0
Causa infiltrazioni di acqua di scioglimento presenti nei locali del piano superiore del Corpo Principale
della Base, si è reso necessario un nuovo intervento di manutenzione sul tetto dei moduli. Dopo la rimozione
delle scossaline sono stati realizzati dei cordoli in silicone su tutte le saldature. L’intervento sembra essere
stato risolutore ma le condizioni meteo, vista l’assenza di nevicate significative, non ne hanno permesso un
definitivo riscontro.
Ad inizio periodo, durante le fasi di apertura, sono state effettuati interventi di manutenzione sulle unità di
trattamento aria e la sostituzione o manutenzione dei relativi filtri. Manutenzioni sono state effettuate anche
all’interno dei locali hangar ed uffici dove erano presenti perdite di liquido dal circuito dell’impianto di
cogenerazione. La camera di combustione della caldaia della centrale termica è stata prima completamente
pulita provvedendo successivamente ad effettuate le misurazioni e la taratura sulle emissioni.
Causa l’elevato numero di personale presente in Base, problematica frequente negli ultimi anni, che ha
portato alla necessità di approntare tre stanze da letto nel piano degli uffici in corrispondenza del ramo sud
dell’edificio, si è reso necessario realizzare un ulteriore servizio doccia ricavandolo nel modulo dei servizi
igienici di piano.
Durante il secondo periodo si è provveduto alla realizzazione delle fondazioni in calcestruzzo cementizio
necessarie per il montaggio del nuovo inceneritore in arrivo con la nave Italica. Dopo lo scarico della nave si
è provveduto al posizionamento ed assemblaggio dei moduli, completando poi il montaggio meccanico ed
elettrico dell’impianto. Prima della conclusione della spedizione sono state anche effettuate modifiche ad
alcune parti dell’impianto al fine di migliorarne la funzionalità e l’esercizio. Dopo una serie di prove funzionali
si è poi proceduto alla messa in esercizio dell’impianto completando l’intera fase di incenerimento.
L’impianto di potabilizzazione ha garantito acqua per i servizi per tutto il periodo, producendo
mediamente circa 13.5 m³/giorno contro un consumo di circa 13 m³/giorno. Per una migliore gestione
102
l’impianto è stato fatto funzionare ininterrottamente ma al 50% della sua potenzialità in modo da limitare la
sollecitazione di strutture e componenti e di evitare continui fermo-impianto con conseguenti effetti dannosi.
Pulizia e gestione rifiuti
La struttura preposta ha consentito di fornire un buon livello di pulizia della Base e dei locali abitativi.
Come nelle passate spedizioni la pulizia della Base è stata suddivisa per piani. Il personale del magazzino
preposto alla pulizia del primo piano ha svolto il lavoro con impegno e dedizione pur dovendo svolgere turni
di lavoro straordinari per il grande impegno necessario a supportare le operazioni di carico e scarico del
Twin Otter. Il personale sanitario incaricato della gestione del resto della Base ha svolto il suo lavoro con
estrema professionalità pur denunciando una difficoltà derivante dall’aumento costante delle presenze di
personale alloggiato. Nel corso della campagna sono stati sostituiti 30 materassi nella zona notte e tutti i
cuscini. I magazzini sono stati approvvigionati con nuove scorte ed è stato catalogato tutto il materiale per le
pulizie.
La gestione del locale lavatrici/asciugatrici ha come sempre sofferto degli angusti spazi e di alcuni guasti
derivanti da un difetto di fabbricazione delle lavatrici. Tale problema è stato risolto e riportato al produttore
che provvederà all’invio di nuove parti di ricambio per la prossima campagna.
La gestione dei rifiuti è stata come sempre effettuata in modo differenziato per tipologia e non ha
evidenziato particolari problemi. Il nuovo inceneritore, entrato in funzione alla fine del terzo periodo, ha
evidenziato la necessità di organizzare la raccolta dei rifiuti in modo da bilanciare al meglio il potere
calorifero dei materiali e la possibilità di diminuire il numero delle operazioni di incenerimento. Per questi
motivi sarà necessario incrementare il numero dei nuovi cassonetti in modo da gestire le operazioni di
incenerimento ogni 10-12 giorni. Per il materiale trasportato in Italia sono stati raccolti:
Tipologia
Fusti Lattine tritate
Fusti Ferro
Fusti Vetro tritato
Fusti Fanghi da trattamento acque nere
Fusti Materiale elettrico
Container con Plastica compattata
Fusti ceneri
Fusti oli reflui
Fusti con filtri intrisi di olio
Fusti con panne intrise di olio
Quantità
38
43
12
8
4
2
18
8
2
8
Gestione Magazzini
Durante la spedizione è stato dedicato particolare impegno alla riorganizzazione dei magazzini, sia interni
che esterni, specialmente nel primo e nel secondo periodo. Per ogni magazzino sono stati effettuati gli
inventari di prodotto. Tale attività si può così riassumere:
• riordino magazzino vestiario ed inventario del materiale presente per tipologia e posizione; dismissione
di materiale obsoleto (scarponi Terranova) e loro sistemazione in altri magazzini esterni,
• riordino del magazzino materiali, inventario e catalogazione mediante registrazione di immagini digitali,
• riordino ed inventario del magazzino bombole,
• riordino del materiale presente nel magazzino generale,
• sistemazione del deposito vernici, materiale edile e di falegnameria,
• aggiornamento della pianta dei container di depositi materiali,
• riordino ed inventario del magazzino legname a cielo aperto.
L’attività del magazzino è stata come sempre condizionata dalla rilevante attività di movimentazione
merci legata principalmente alla spedizione di materiali a Dôme C. Rimangono da ultimare alcuni inventari
(idraulica e materiale plastico) e da rivedere la distribuzione delle scaffalature all’interno del magazzino
principale.
Nel terzo periodo il magazzino è stato dotato di un computer collegato in rete che consentirà, dal
prossimo anno, la gestione diretta delle Packing List e dei manifesti di carico del Twin Otter. E’ auspicabile
che per la prossima campagna si possa disporre di tre unità di personale per tutto il periodo così da poter
ultimare il programma di riorganizzazione.
Laboratori
Grande attenzione è stata dedicata alla sistemazione dei laboratori presenti in Base. Sono state smaltite
tutte le sostanze chimiche di risulta presenti nei laboratori ed accumulate nel corso delle ultime spedizioni.
Tutta la vetreria e tutto il materiale di consumo sono stati selezionati, catalogati per un riutilizzo o smaltiti. E’
103
stato creato un deposito comune e sono state inventariate le scorte lasciate dalle diverse UU.OO.
collocandole in un apposito locale.
Per le prossime spedizioni si può pensare di creare un sistema di distribuzione centralizzato delle
apparecchiature esistenti e del materiale comune al fine di ottimizzare le risorse e verificarne in tempo reale
lo stato di funzionamento.
Sono stati effettuati alcuni interventi sul sistema di purificazione dell’acqua. Il sistema esistente, pur
soddisfacendo le esigenze dei gruppi di ricerca, non risponde più alle esigenze di affidabilità richieste, ma
soprattutto non sono più reperibili sul mercato i componenti di ricambio necessari per le varie manutenzioni.
Presso il laboratori Oasi sono stati completati gli allestimenti dei locali installando la rete dati e
l’alimentazione PAT in tutti gli uffici.
Carburanti
Il consumo di carburante, in questi ultimi anni, è in continuo aumento a causa dall’incremento delle attività
che vengono svolte nel corso delle spedizioni. Il personale addetto alla gestione è sempre più oberato di
lavoro. L’anticipata rottura del pack e quindi l’uso intenso delle piste alternative ha ulteriormente aggravato la
situazione.
Il sito di Browing Pass risulta privo di scorte di carburante. L’uso frequente di questa pista ha consentito
di smaltire le scorte che si erano accumulate da alcuni anni .
E’ stato adottato un nuovo sistema di catalogazione dei fusti: un numero romano impresso su tappo
rappresenta la Campagna in cui il fuel è stato preparato nel fusto.
A causa del deposito effettuato a Cape Hallett, per circa 100.000 litri, la quantità totale di JA1 scaricata a
MZS è risultata di circa 700.000 litri.
Attualmente la situazione carburanti e oli, in Base, è la seguente:
Tipologia
Jet A1
Jet A1
Jet A1
Benzina verde
Benzina verde
Olio
Jet A1
Contenitore
Serbatoio S1
Serbatoio S2
Serbatoio S3
Serbatoio
Fusto
Fusto
Fusto
Quantità
190.000 litri
620.000 litri
150.000 litri
20.000 litri
8 fusti
8 fusti
97 fusti
Autoparco
Il servizio è iniziato all’apertura con la messa in funzione dei mezzi da cantiere ed antincendio per
permettere la realizzazione e l’esercizio dell’aviosuperficie sul pack.
In apertura si è ultimato il trasferimento dei Pisten Bully a Mid Point e Sitry Point non ultimato lo scorso
anno. Questa operazione ha richiesto un notevole impiego di mezzi e uomini, specialmente a causa del
guasto subito da uno dei due mezzi, che ha richiesto una difficile operazione di soccorso per tutto il
personale coinvolto. A Mid Point è stato installato un nuovo container alloggio per ospitare il personale in
transito e/o come ricovero per eventuali emergenze. Il modulo, realizzato con pannelli in alluminio coibentato
e disposto su slitta (anche questa realizzata in alluminio per contenere al minimo i pesi), è capace di ospitare
fino a 6/8 persone Tutta la struttura è realizzata in elementi trasportabili con Twin Otter e assemblabili in sito.
Le tende esistenti, ormai sommerse dalla neve, sono state dotate di una botola in legno per facilitarne
l’ingresso. Sono stati costruiti dei sistemi di estrazione d’aria per eliminare i gas tossici prodotti dalle stufe.
Per tutta la spedizione il personale ha effettuato la manutenzione di tutti gli automezzi presenti in Base e
questi sono attualmente circa 100. Manutenzioni straordinarie sono state eseguite sulla gru Hyco (grazie alla
quale è stato possibile effettuare, nel modo più idoneo, lo scarico della nave Italica), sul carrello per il
Malippo, con interventi sul sistema frenante e sugli organi di movimento, e cui è stata effettuata la completa
sostituzione dei pneumatici.
104
MZS – Servizi tecnico-scientifici di supporto
SERVIZI TECNICO-SCIENTIFICI DI SUPPORTO
Tiziano Bastianelli, Telerilevamento
Giacomo Bonanno, Elettronica/Telecomunicazioni
Pietro A. Cavoli, Gestione sistemi informatici
Luigi D’Annibale, Monitoraggio ambientale
Angelo Domesi, Elettronica/Telecomunicazioni
Corrado Fragiacomo, Telerilevamento
Simona Longo, Gestione sistemi informatici
Marco Maggiore, Gestione PAT
Giuseppe Napoli, Telerilevamento
Massimo Pezza, Monitoraggio ambientale
Gianluca Pompili, Documentazione impianti /Archivio tecnico
Franco Ricci, Gestione strumenti da laboratorio/Acquario mobile
Luigi Romor, Elettronica/Telecomunicazioni
Marco Sbrana, Coord. Gestione impianti radio-telecomunicazioni
Sandro Torcini, Environmental officer
(ENEA Casaccia fine 3° periodo)
(C.N.R., 1° 2° e 3° periodo)
(OGS Trieste, 1° periodo)
(C.N.R., Roma, 2° periodo)
(C.N.R,. Roma, 3° periodo)
(Contratto LOGIN, 2° e 3° periodo)
CENTRO SISTEMI INFORMATICI
P.A. Cavoli, S. Longo, G. Napoli
Durante la XX Spedizione il personale coinvolto nella gestione dei servizi informatici e telematici di MZS
ha garantito il funzionamento delle infrastrutture telematiche e informatiche della Base assicurando anche un
continuo ed efficace supporto tecnico all’utenza scientifica.
Oltre alla normale attività di gestione delle procedure e dei sistemi informatici sono state avviate
operazioni di miglioramento e potenziamento sia della infrastruttura fisica della rete locale sia del parco PC
che nella prima parte della campagna ha presentato notevoli problemi legati alla vetustà ed inadeguatezza
degli apparati stessi. Il numero crescente di PC da tavolo e portatili connessi alla LAN richiederebbe un
potenziamento delle prestazioni del server centrale sul quale sono ospitati tutti i servizi di rete (la posta
elettronica, il DNS -Domain Names Server, il WEB, il DHCP -server di distribuzione degli indirizzi sulla rete
Internet) e la gestione centralizzata degli utenti (Active Directory).
Altra vulnerabilità è legata alla infrastruttura fisica della rete, infatti MZS non dispone attualmente di un
cablaggio strutturato completo sull’intero edificio.
Nella zona laboratori, situata al primo piano, la stesura del cavo in rame non è stata completata rendendo
vano il lavoro già svolto. Al fine di rendere fruibili le risorse di rete da tutti i laboratori della Base, risulterebbe
quindi necessario completare almeno le attestazioni dei cavi sia nelle stanze che sul permutatore. Questa è
ritenuta una operazione minimale ma essenziale e si suggerisce, nel caso di disponibilità di finanziamento, di
sostituire il cavo in rame già presente con un nuovo cavo UTP 4 coppie più flessibile con guaina morbida
meno soggetto a piegature e sollecitazioni di torsione indesiderate.
Posta elettronica
La posta elettronica riveste in Antartide un ruolo strategico consentendo al personale di campagna di
poter comunicare, sia per motivi scientifici che personali, con il mondo esterno superando le difficoltà legate
alla distanza e alla differenza di fuso orario.
Questo servizio durante la XX Campagna è stato regolarmente gestito e non ha manifestato particolari
problemi di funzionamento anche se sono evidenti i limiti che tale sistema mostra. In particolare il server di
posta elettronica utilizzato in Italia, che gestisce il traffico di posta per tutte e tre le Basi antartiche del PNRA
(MZS, Italica, Dôme C), è un vecchio PC con inadeguate risorse e senza un antivirus centralizzato che
consenta “l’inattivazione” del mail infetto, notificando sia al mittente che al destinatario l’avvenuta
eliminazione del messaggio.
Connettività satellitare
La connettività geografica della Base MZS è assicurata attualmente da un sistema satellitare Inmarsat
Saturn B con banda nominale di 64 kb/s. Durante lo svolgimento della XX Campagna è risultato evidente
come questo collegamento costituisca un notevole collo di bottiglia per le sempre crescenti esigenze di
comunicazione tra il personale scientifico presente in Base, e la comunità scientifica internazionale. Si ritiene
quindi fondamentale l’utilizzo di una nuova tecnologia di connessione che permetta il collegamento ad
Internet in modalità permanente con ampiezza di banda adeguata creando il contesto idoneo in cui sia
possibile sperimentare e implementare nuove tecnologie e servizi di rete come ad esempio la telefonia su
rete IP(VoIP). La realizzazione di questo nuovo sistema di comunicazione consentirebbe notevoli risparmi e
105
permetterebbe alla Base Italiana di essere realmente un “nodo della rete Internet“ per il mondo e di utilizzare
lo stesso canale per accedere a tutte le informazioni disponibili in tempo reale. Ad esempio la grossa mole di
dati metereologici che ogni giorno transitano sul link satellitare, saturando abbondantemente la banda a
disposizione con lunghi tempi di connessione ed elevati costi, potrebbero essere consultati all’occorrenza
appena disponibili e solo se necessari, rendendo in tal modo più agevole il lavoro dei meteprevisori e del
personale della sala calcolo.
TELERILEVAMENTO
T. Bastianelli, C. Fragiacomo
La prima fase dell’apertura è stata dedicata alle normali attività di messa in funzione della stazione
principale di acquisizione e nella mattinata del 16 ottobre 2004 la stessa era in funzione cominciando ad
acquisire i primi passaggi satellitari. Come nelle precedenti spedizioni, sono stati acquisiti ed elaborati dati
dai satelliti ad orbita polare NOAA e DMSP e dalle stazioni meteorologiche automatiche (AWS). In questa
primissima fase della spedizione, in attesa dell’arrivo del responsabile della Sala Calcolo, sono stati attivati
alcuni componenti minimali della LAN come le apparecchiature di rete, il server di posta e di domino,
stampanti, ecc. Si sono attivati anche alcuni servizi come quello di posta elettronica e di collegamento
giornaliero con Internet.
Il secondo sistema di telerilevamento (con funzione di backup) è stato mantenuto spento in quanto sono
stati riscontrati seri problemi fisici all’antenna esterna sopravvenuti durante l’inverno ed anche perché, come
preventivato, si attendeva l’arrivo di componenti di ricambio per entrambe le stazioni di acquisizione. Si è
provveduto quindi alla riparazione dell’antenna guasta e alla sua installazione sul tetto della Base. Si sono
poi sostituiti o aggiunti componenti (giunti dalla Nuova Zelanda) ad entrambe le stazioni di acquisizione.
Quindi dalla seconda parte del 1° periodo sono state operanti entrambe la stazioni riceventi, acquisendo
pressoché gli stessi passaggi da entrambe le stazioni.
Solo negli ultimissimi giorni della campagna la stazione di backup non ha ricevuto più passaggi satellitari.
Si è tentato di risolvere il problema senza riuscirvi e quindi si cercherà di risolverlo la prossima spedizione
alla luce delle verifiche e dei test fatti in sito e che verranno analizzati dal gruppo Telerilevamento in Italia.
Come ormai da diverse spedizioni, è stata messa in funzione la workstation linux preposta alla
preparazione delle mappe meteo provenienti dai dati Grib dell’aeronautica militare italiana. In una prima fase
tali mappe non sono state prodotte perché è stato cambiato il formato dei dati e quindi si è provveduto a
configurare opportunamente le nuove procedure che in tempi diversi sono state fornite direttamente da
personale dall’aeronautica. Una volta messe a punto tali procedure le mappe sono state prodotte
regolarmente tranne per un breve periodo di qualche giorno, verso la fine di gennaio, per un problema al
server dell’ ENEA Casaccia da cui vengono scaricati tali dati. Sono altresì state messe a disposizione dei
meteoprevisori le mappe provenienti dal modello di previsione, identificato con la sigla MM5, scaricate
dall’UCAR di Boulder in Colorado.
Giornalmente si sono prodotte tre immagini relative al Mare di Ross, alla zona di Terra Nova Bay e alla
concentrazione dei ghiacci; le stesse sono state salvate in formato jpg ed archiviate sia sul sito Web della
Base che su quello gestito dal gruppo Meteo. In alcune fasi della spedizione, su richiesta del servizio
“Divulgazione “ del consorzio PNRA, sono state fornite al personale, che in Italia gestisce il sito
www.italiantartide.it (Vivi con noi la spedizione), informazioni, mappe e immagini satellitari personalizzate
relative al Mare di Ross ed in particolare all’iceberg B15A in movimento nei pressi della Base MZS.
In questa spedizione si sono introdotte nuove mappe dei ghiacci che vengono prodotte partendo da dati
messi a disposizione dall’università di Bremen in Germania. Tali dati sono prodotti utilizzando un algoritmo
messo a punto da tale università e che sfrutta il sensore AMSR-E dei satelliti “Terra“ e “Aqua” con una
risoluzione di 6,25 km. Tali mappe giornaliere sono state spedite via e-mail, quando necessario, alla nave
Italica in navigazione nel Mare di Ross.
Come da programma il responsabile del periodo, Tiziano Bastianelli dal 17-01-2005 al 31-01-2005 si è
recato presso la Base italo-francese Concordia e, durante tale periodo, è stato sostituito dal responsabile
della Sala Calcolo, Giuseppe Napoli. Le attività svolte a Concordia si sono concentrate nella messa in
funzione della infrastruttura di rete informatica (LAN) e nel configurare il server e i router necessari per i
collegamenti della Base invernale con Internet ed il conseguente invio e scarico di posta elettronica secondo
diverse modalità.
Infine, al termine della campagna, si è provveduto, presso la Stazione MZS, alla messa in conservazione
dei due sistemi di acquisizione satellitare e delle macchine gestite dalla Sala Calcolo rispettando le normali
procedure. Tutto è stato eseguito senza problemi.
106
Telecomunicazioni-Antarcom
-
G. Bonanno, A. Domesi, L. Romor, M. Sbrana
Fin dalla riapertura della Base il gruppo è stato impegnato in numerose attività di ripristino di diverse
apparecchiature di telecomunicazione. L’obbiettivo principale è stato quello di consentire alla Sala Operativa
le normali attività di comunicazione con aerei, elicotteri e campi remoti. Diverse quindi sono state le attività
svolte presso Campo Antenne ad iniziare da quelle effettuate nel modulo Ampere, tra cui si possono
individuare in particolare:
montaggio di un traliccio di 20 metri con installazione antenna Spira-cone e collegamento della stessa
all’RTX da 1kW posto a servizio della Sala Operativa;
montaggio di un traliccio di 15 metri con installazione antenna filare e collegamento della stessa all’RTX da
150W posto a servizio della Sala Operativa.
Nel modulo Marconi le attività svolte sono state:
ripristino del sistema di commutazione nord-sud tramite la realizzazione di un nuovo interruttore, con la
ricollocazione delle sonde di carico; il sistema è collegato all’RTX da 1kW posto a servizio della sala radio ed
utilizza l’antenna rombica;
montaggio su traliccio esistente di una antenna del tipo a trappola e collegamento della stessa all’RTX;
montaggio di un traliccio di 22 metri con l’installazione di una nuova antenna del tipo Delta e collegamento
della stessa all’RTX da 400W posto a servizio della sala radio.
Si fa presente che l’antenna rombica connessa all’apparato R&S da 1kW richiede la sostituzione di
almeno sei cavi d’acciaio che sorreggono il padiglione, in quanto risultano essere notevolmente danneggiati
(per effetto delle vibrazione prodotte dai forti venti). I cavi maggiormente rovinati sono stati adeguatamente
rabberciati per resistere a questo inverno.
È stato riconfigurato il Codex Motorola della sala radio per poter controllare gli apparati presenti nel
modulo. Nonostante la sostituzione delle resistenze elettriche danneggiate lo scorso anno, il trasmettitore
Elmer da 10kW, ubicato nel modulo Volta, continua a rimanere fuori servizio. I test iniziali segnalano una
anomalia nello stadio d’eccitazione. Per risolvere il problema si è preferito smontare tale pezzo e riportarlo in
Italia per i dovuti interventi.
Sempre nella stessa zona di Campo Antenne, approfittando di una stagione caratterizzata da assenza di
neve, si è operata una bonifica dell’area con il trasporto in Base di cavi, tralicci danneggiati e materiali vari.
Alla chiusura della Base le antenne Spira-cone, delta e filare sono state posizionate sul terreno e gli
apparati messi in conservazione per l’inverno. La remotizzazione di tutti gli apparati presenti a Campo
Antenne rende indispensabile disporre di almeno altre due coppie di modem capaci di fare dialogare, sui
medesimi doppini, più porte RS-232 (Codex).
Particolare impegno è stato rivolto al modulo posizionato presso il Mt Melbourne e contenente i ponti
radio VHF avio e CH28. Diversi infatti sono stati gli interventi quali, ad esempio, il riallineamento del ripetitore
VHF avio, la sostituzione del ripetitore CH28, la sostituzione delle batterie che alimentano gli apparati e
l’installazione di una nuova antenna per il CH28.
Nell’ultimo periodo sono stati smontati i vecchi pannelli fotovoltaici danneggiati e sostituiti con una
struttura simile a quella presente sul modulo del monte Abbott, ottenendo un aumento dell’energia prodotta
ed eliminando i rischi di copertura di questi dalla neve. Su detta struttura trova posto anche un generatore
eolico tipo Air. Nel modulo sono state lasciate quattro batterie cariche e scollegate; è stato sostituito il
vecchio regolatore di carica (danneggiato) con uno nuovo e sono stati messi in cortocircuito i cavi
dell’aerogeneratore.
Durante la campagna è stato necessario intervenire più volte sui sistemi VHF Avio e Marino presenti in
questo sito. Ciò perché le apparecchiature presenti all’interno del modulo hanno spesso lavorato al di sotto
dei valori limite di temperatura forniti dal costruttore. Per tentare di risolvere tale inconveniente si è pensato
di coibentare adeguatamente il modulo in modo da ridurre fortemente la dispersione del calore prodotto dai
dispositivi presenti all’interno. Oltre a questo sarebbe opportuno aumentare il numero di pannelli solari che lo
alimentano. Si fa presente che gli apparati in questione hanno lavorato per un elevato numero di ore in
condizioni di temperatura estreme; inoltre tali apparati risultano essere estremamente importanti per la
sicurezza aerea e del personale impegnato nella campagna e pertanto si consiglia l’acquisto di un nuovo
ponte per la banda avio ed uno per quella marina, da usare in sostituzione di quelli attualmente in uso.
Al riavvio del sistema telefonico di Scott Base la Base funzionava solo con le linee 6750 e 6752 mentre il
numero 6751 presentava delle interferenze sui ponti marini presenti a Hoopers Shoulder. Per l’intera
campagna il servizio fornito dalle due linee funzionanti è stato di scarsissima qualità nonostante i diversi
tentativi fatti per rendere il livello qualitativo della comunicazione accettabile. Solo qualche miglioramento è
stato ottenuto per la linea 6752. Le verifiche su questi canali telefonici hanno rivelato che la frequenza dei
ricetrasmettitori presenti nei ponti è superiore alla frequenza di lavoro degli amplificatori, quindi i dispositivi
non sono mai stati in grado di operare nella loro piena funzionalità. Non è stato neanche possibile
riprogrammare le frequenze, in quanto la scelta di nuovi canali è subordinata ad accordi che la Base
neozelandese deve prendere con la vicina Base americana. Da una prima visione del contratto d’acquisto
107
risulta ancora valida la garanzia sugli apparati (cinque anni); per tale motivo si provvederà ad inviare almeno
una linea telefonica completa alla ditta produttrice per il ripristino delle caratteristiche come da specifiche di
contratto. Per l’inconveniente dovuto alle interferenze si è pensato di risolverle allontanando le antenne dei
ponti telefonici da quelle dei dispositivi presenti sul modulo di Hoopers Shoulder.
Anche quest’anno lo standard A Magnavox non è stato in grado di fornire un servizio continuativo.
Essendo l’apparecchiatura obsoleta si consiglia la sostituzione del dispositivo con uno di tipo digitale. A tale
proposito s’invita il personale preposto a divulgare con congruo anticipo il nuovo numero della Base.
Oltre alle attività sopra descritte, il personale Antarcom ha garantito l’assistenza al personale scientifico
nelle diverse attività di ricerca. In particolare il gruppo è stato impegnato nella raccolta periodica dei dati
dell’Università di Bologna sulla stazione GPS presente sul Mt Melbourne e nella messa in conservazione dei
sette siti dell’INGV di Catania.
Alla Stazione Concordia il personale Antarcom è stato quasi totalmente impegnato nell’allestimento della
nuova sala radio. Tale opera ha richiesto la realizzazione di cavedi e la stesura di cavi di rame e fibre
ottiche. La rottura di un secondo cavo schermato utilizzato per il trasferimento dati dalla centralina AW11 alla
base di montaggio ha reso impossibile la contemporanea interrogazione di questa mediante un apposito PC
e la visione dei dati (metar) su di un monitor. Anziché stendere due nuove coppie di cavi sarebbe preferibile
acquistare due coppie di radio modem.
Purtroppo si è constatato che nella nuova Base manca un vero laboratorio di elettronica dove potere
eseguire lavori di riparazione e manutenzione delle apparecchiature gestite dal gruppo Antarcom e di quelle
appartenenti ai diversi gruppi di ricerca presenti nel campo. E’ estremamente importante individuare un
posto, all’interno dell’edificio “calmo”, dove potere inserire tale laboratorio. Anche a Dôme C, per gli stessi
motivi di MZS, è necessario disporre di un’altra coppia di Codex.
E’ necessario definire quale iniziativa prendere a riguardo del sistema satellitare della Nera (Saturn B
MK2) tornato anche quest’anno a Dôme C con gli stessi problemi degli anni passati. Il guasto è molto
probabilmente dovuto al danneggiamento dei sensori di spostamento della parabola. Purtroppo, a causa del
forte impegno richiesto al personale Antarcom per la realizzazione della nuova sala radio, non è stato
possibile eseguire tutta una serie di prove capaci d’individuare, in modo univoco, le parti danneggiate.
Gestione dei laboratori
F. Ricci
La distribuzione dei laboratori, nel terzo periodo di campagna, è stata effettuata soddisfacendo alle
esigenze dei diversi Progetti. Tutti i locali disponibili sono stati assegnati, relativamente agli strumenti ed alle
facilities offerte in dotazione, ai vari gruppi di ricerca. Il supporto al personale di ricerca è stato effettuato
attraverso una serie di interventi tutti risolutivi. Sono stati effettuati interventi di manutenzione straordinaria
su strumenti che hanno iniziato a dare segni di usura ed obsolescenza e che saranno quindi oggetto di una
proposta per il loro rinnovo.
Il Malippo ha avuto dei problemi con il sistema di navigazione GPS, problemi risolti, ma ciclicamente
ripropostisi. Sono stati ricostruiti due setacci marini per medie profondità con materiale di recupero.
Nell’ultimo periodo di campagna non sono stati effettuati interventi di rilievo. I laboratori sono stati messi
in conservazione con le procedure consolidate da anni. La pulizia è stata effettuata da parte di tutti gli utenti,
in modo da lasciare i locali perfettamente agibili sin dall’inizio della prossima campagna. Tutti i circuiti idrici
sono stati drenati e soffiati. Le membrane del sistema di filtrazione Millipore sono state riposte nel locale
riscaldato, PAT-Strumentazione, come di consuetudine. Sono stati tarati con particolare cura i termostati dei
container coibentati, predisposti con il riscaldamento invernale, e quelli alimentati da PAT-Motori e sono stati
verificati gli assorbimenti delle correnti. I laboratori sono stati lasciati in perfetto ordine.
E’ stato anche fornito un supporto per PAT-Motori e, in questo ambito, sono stati rimossi i collegamenti
delle dorsali di potenza, smontati tutti i motori e trasportati in officina dove sono stati controllati a regola
d’arte dal personale meccanico specializzato. Dopo la revisione sono state effettuate, sempre in officina, le
prove, a vuoto e sotto carico controllato, di tensione, corrente e frequenza erogate. Dopo opportuni controlli,
i motori sono stati riposizionati nel container ISO30 di PAT-Motori e sono state riallacciate le dorsali di
potenza ed i cavi dei controlli e dei segnali.
Sono state sostituite le batterie dei motori 4, 5 e 6 (tricilindrici), mentre, per i motori 1, 2 e 3 (bicilindrici)
sono state recuperate, dopo un trattamento di ricarica, quelle vecchie. Sono state inoltre sostituite le batterie
di alimentazione dei PLC di Quadro (quattro batterie nuove da 200 Ah). Sono stati sostituiti due relè a
finestra di frequenza. Sono state effettuate una serie di prove per verificare la logica di intervento dei PLC.
Acquario
F. Ricci
E’ stato ripristinato l’acquario della Base, lasciato in temporanea conservazione dopo il secondo periodo
di campagna. Quest’anno ci si è resi conto che la cura, la gestione e la responsabilità dell’Acquario
108
dovrebbero essere affidate ad una persona che abbia una buona conoscenza delle tecniche di acquicoltura.
Tutto il personale utente dovrebbe fare riferimento al responsabile che interviene di persona e, se
necessario, coordina l’intervento di ulteriore personale specializzato.
Nel terzo periodo si è guastato il tubo di alimentazione dell’acqua dolce in ingresso all’Acquario e lo
stesso è stato riparato e tracciato elettricamente.
Si è congelata l’acqua dolce all’interno del sifone di scarico del lavandino; il sifone si è spaccato ed è
stato sostituito.
Sono stati trovati spaccati un paio di vetri di copertura delle vasche, quelli con un foro al centro e colorati
di nero. Inoltre un paio di vetri laterali di alcune vasche sono danneggiati irrimediabilmente e andrebbero
sostituiti per la prossima spedizione.
A conclusione della campagna, l’Acquario è stato lasciato in perfetto ordine e tutti i circuiti idrici sono stati
drenati e soffiati. Sono stati rimessi gli scuri alle finestre esposte al vento prevalente. Il tubo del drenaggio
del pavimento è stato disostruito e lasciato libero. Tutte le vasche sono state accuratamente pulite
internamente ed esternamente e tutti i pesci non utilizzati per gli esperimenti, sono stati rimessi in libertà; in
prevalenza erano esemplari di femmine che portavano grandi quantità di uova (foto 1). Questo accorgimento
viene praticato in ottemperanza alle raccomandazioni riportateate nel Trattato Antartico e nel Protocollo di
Madrid.
Commenti
Si propone di effettuare i seguenti adeguamenti abbastanza urgenti ed importanti:
a) inserire dei tracciamenti termoelettrici alle tubazioni interne di ingresso e di uscita dell’acqua (sia salata
che dolce);
b) sostituire il tubo di scarico del pavimento con un altro in materiale acciaioso e tracciarlo elettricamente.
c) praticare, sulle attuali vasche di vetro, un foro di drenaggio sulla parte inferiore e collegarle, con un
collettore in PVC, all’attuale scarico generale di uscita dell’acqua di mare;
d) modificare il supporto con due ripiani, posto all’estremità destra delle vasche grandi, in acciaio inox, in un
sostegno per piccole vasche drenate che sarebbero la soluzione ideale per chi studia piccoli animali
senza dover utilizzare le vasche grandi. Le piccole vasche avranno gli scarichi in un collettore in PVC, che
sarà instradato nello scarico generale dell’acqua di mare e avranno anche la possibilità di essere
ossigenate tramite l’attuale impianto di aerazione;
e) si ritiene opportuno, come segnalato in altre occasioni, l’acquisto di un serbatoio da 2 o 3 metri cubi nel
quale far stazionare, prima che venga immessa nelle vasche, l’acqua di mare di modo che si possa
stabilizzare e bonificare da eventuali microbolle. Questa opzione richiede l’uso di una pompa per
alimentare le vasche ed un by pass allacciato all’attuale tubazione di ingresso dell’acqua salata;
f) realizzare, o acquistare, un tavolo tecnico composto da un pianale sufficientemente largo, allagabile, non
più profondo di 80/100 mm, largo circa 800/1000 mm e lungo non più di 1000/1500 mm. L’altezza da terra
può essere compresa fra 700 e 900 mm. Tale
tavolo dovrà essere attrezzato con una lente
luminosa basculante in tutte le direzioni ed un
punto di luce focalizzata sul piano di lavoro. Esso
dovrà naturalmente essere provvisto di alimentazione di acqua dolce e salata e di uno scarico
allacciato al collettore generale di uscita.
g) si consiglia, inoltre, di acquisire i seguenti
materiali:
1) ulteriori tubicini per l’aerazione,
2) una soffiante di rispetto,
3) ulteriori pietre porose di vario calibro,
4) accessori vari,
5) pompe per uso estemporaneo di travaso,
6) termometrini per vasca,
7) pigne di filtraggio per troppo pieno,
Liberazione di femmine di IceFish di piccole dimensioni
8) raccordi vari in PVC,
non utilizzati per le ricerche
9) kit per analisi di nitriti e nitrati,
10) pompe sommergibili per il drenaggio rapido
delle vasche alimentate a 220 Vac;
h
si consiglia di rimuovere il frigorifero a -20°C, che attualmente è all’interno dell’Acquario. Potrebbe
essere posizionato in un altro locale e messo a disposizione di altri gruppi di ricerca che ne facciano un uso
più intensivo dell’attuale;
i infine, si richiede di acquistare vetri da 4, 8 e 12 millimetri di spessore per eventuali lavorazioni in loco allo
scopo di realizzare piccole modifiche alle vasche e/o riparazioni all’istante. Unitamente si ritiene
109
necessario acquistare strumenti ed utensileria adatti per la lavorazione del vetro (tagliavetro, compassi
per tagliavetro, punte diamantate per vetro, ecc.) compreso il silicone adatto agli incollaggi vetro su vetro.
Piattaforma Automatica Telecontrollata (PAT)
M Maggiore
1 Aggiornamento del sistema di connessione dati remoto RADIOS; si è provveduto a dotare di un sistema
Fleet 77 il Remote Access Server (RADIOS) posto nel container OSSLAB1 presso l’acquario; infatti la
necessità di avere un secondo terminale Inmarsat Saturn B a disposizione come unità di backup per la
Base Concordia, ha consigliato l’invio a DC di uno dei due Saturn B di RADIOS, forniti dal CNR-SRT;
esso è stato sostituito con un sistema Fleet 77 configurato con i seguenti servizi:
• sistema telefonico di emergenza,
• accesso alla rete della Base MZS con interfaccia ISDN per consentire la connessione dati ad alta
velocità (64kbps) durante il periodo di chiusura,
• accesso Internet per consentire lo scarico dei dati Meteo direttamente dalla Sala Operativa,
• canale di accesso diretto ai Servizi di Video-Conferenza in standard H.320, la connessione in VideoConferenza del 07/02/2005 con il Circolo Canottieri Tevere Remo è stata realizzata con questa
connessione satellitare.
2. Estensione della rete della Base al blocco Hangar Elicottero e Magazzino; la vecchia connessione dati tra
la rete informatica della base ed il blocco Hangar-Magazzino era realizzata con due Repeater Seriali su
linea telefonica a 64Kbps; utilizzando il Bridge Wireless già installato in RADIOS per la connessione della
rete della Base con Pat Motori (Vedi relazione finale Campagna XIX), ed installando un secono Bridge
Wireless completo di antenna esterna, in corrispondenza dell’Hangar Elicotteri, si è provveduto ad
estendere la rete della Base con una connessione ad 11Mbps; con questa connessione si sono raggiunti
i seguenti risultati:
• attivazione della procedura delle Packing List presso l’ufficio Magazzinieri,
• estensione dei servizi della rete informatica della Base all’hangar elicotteri e magazzino (posta
elettronica, WEB della Base, file transfer).
3. Installazione di due linee telefoniche di emergenza; un terzo sistema satellitare Inmarsat Saturn B, fornito
dal CNR-SRT, è stato installato sul
corpo principale della Base; il
terminale satellitare fornisce due linee
telefoniche
riservate,
poste
rispettivamente nell’ufficio del Capo
Spedizione e presso la Sala Operativa,
utili per comunicazioni di emergenza o
di servizio ad alta priorità senza
rischiare di entrare in contesa con le
altre chiamate. I numeri telefonici sono:
Capo Spedizione 00872 324799098,
Sala Operativa 00872 324799099.
L’installazione di questo terminale è
nell’ottica
della
progressiva
sostituzione degli obsoleti sistemi
Inmarsat Saturn A. Già dalla prossima
spedizione sarà possibile eliminate il
Saturn A posto nei pressi di PAT
Strumentazione, che è stato conservato
In primo piano il radome dell’antenna del nuovo Fleet 77 di RADIOS e
le due antenne Wireless cilindriche che connettono, alla rete della
solo per agevolare le comunicazioni in
Base MZS, PAT Motori ed il blocco Hangar-Magazzino
telefonia durante il periodo iniziale
dell’apertura della Base.
4. Manutenzione ed attivazione del sistema PAT Motori e verifica della funzionalità del servizio di
connessione remota alla rete della Base MZS attraverso il sistema di accesso remoto RADIOS. Un primo
intervento ha avuto come obiettivo la revisione dei motori di PAT ed il controllo della funzionalità del
sistema automatico di gestione dei gruppi termici. La revisione meccanica dei motori ha evidenziato che il
motore #4 si è fermato dopo 1000 ore di funzionamento per un’avaria sull’alternatore. Il motore #5 ha
assicurato un funzionamento continuo fino all’apertura della Base, malgrado abbia subito la rottura di una
delle due cinghie del ventilatore ed abbia avuto un problema alla pressione del circuito di lubrificazione.
Sono state sostituite le batterie dei motori tricilindrici e le batterie tampone dell’alimentazione dei PLC di
110
controllo. Quest’ultima sostituzione si è resa necessaria per una lunga mancanza di alimentazione
provocata da una coppia di radiatori elettrici che ha sovraccaricato un interruttore termico della rete di
alimentazione di PAT Motori. Inoltre questo guasto ha cancellato la memoria dinamica dei PLC di
controllo dei motori con i parametri di funzionamento. L’esiguo tempo prima della chiusura non ha
permesso una riprogrammazione con una sufficiente sperimentazione dei cicli di intervento, tuttavia si è
verificato, come unico problema correlato di una certa importanza, una rotazione ciclica dei motori non
ottimale in caso di guasto.
Documentazione impianti / Archivio Tecnico
G. Pompili
L’attività di lavoro si è svolta durante il terzo periodo ed è iniziata con la partecipazione alle operazioni di
scarico della nave Italica, con la movimentazione dei container ed il posizionamento degli stessi nei vari
piazzali della Base. Dopo 2 giorni è ripresa l’attività di ricerca e analisi dei documenti e dei dati relativi ai vari
impianti e infrastrutture presenti nella Base MZS ed alla loro archiviazione al fine di portare avanti il lavoro di
implementazione dell’archivio tecnico; parallelamente a questo sono state seguite le problematiche relative
alle infrastrutture della Base che sono state oggetto di interventi durante il periodo iniziale della campagna.
Rispetto alle informazioni già presenti in archivio sono state aggiornate le piante del Corpo Principale sia
al primo che al secondo livello, a seguito delle modifiche effettuate nel corso del 1° periodo della Spedizione;
in collaborazione con il responsabile dei laboratori scientifici è iniziata la ricerca, e successivamente la
scansione e l’archiviazione, dei manuali d’uso e manutenzione di molti degli strumenti scientifici presenti nei
laboratori della Base.
Nel periodo dal 17 al 23 gennaio l’attività lè stata completamente dedicata al montaggio del nuovo
inceneritore, realizzato dalla ditta Redecam, sito nel piazzale ove è situato il depuratore; è stata montata la
struttura portante, assemblati i moduli e collegate tutte le parti dell’impianto; nella settimana successiva sono
stati archiviati tutti i dati e le foto relative a questo impianto e sono state successivamente recepite, a seguito
di rilievi in campo, le modifiche effettuate in opera.
Sono stati modificati ed aggiornati tutti i quadri di sicurezza e di gestione delle emergenze della Base, in
tutti i locali, sia del Corpo Principale che degli edifici circostanti.
Nel periodo di fine gennaio è stato effettuato il rilievo della zona urbanizzata di MZS per ottenere il
corretto posizionamento sulla planimetria della nuova tubazione per il carburante, nel suo percorso dai
serbatoi principali fino alla zona acquari, includendo la nuova parte costruita nel 1° periodo di Campagna;
sono stati rilevati gli edifici del nuovo inceneritore e del piazzale di gestione dei rifiuti, nonché le strade
circostanti al fine di permettere l’aggiornamento della planimetria generale della Base; sono state registrate
le modifiche apportate ai quadri elettrici ed al sistema di acquisizione invernale di Oasi, aggiornati ed
archiviati gli schemi.
A partire dall’inizio di febbraio è iniziata una analisi tecnica di tutte le infrastrutture architettoniche ed
impiantistiche della Base e successivamente è stato redatto un documento (dal titolo “Infrastrutture della
Base Mario Zucchelli; stato dell’arte, lavori e sviluppi possibili”) di studio sulle condizioni delle infrastrutture
stesse includendovi le proposte di eventuali lavori, modifiche, migliorie e ampliamenti da poter apportare nel
corso di prossime spedizioni.
Durante la prima settimana di febbraio l’attività si è concentrata sull’assemblaggio e la lavorazione dei
due container destinati ai nuovi uffici PAT; il lavoro è stato ultimato ed il nuovo locale è pronto per il
cablaggio ed il posizionamento nel sito stabilito.
E’ stato rilevato, con fotografie ed appunti, lo schema del quadro elettrico generale della Base sito nella
sala quadri, che verrà aggiornato, ridisegnato e stampato a colori in Italia in formato A0 e sarà riposizionato
in sito all’inizio della XXI Campagna.
Sono stati scansiti ed archiviati tutti i documenti tecnici ed architettonici relativi ai due nuovi container
realizzati dalla ditta Baruzzi che costituiscono il nuovo laboratorio della Glaciologia.
Sono state rilevate dettagliatamente tutte le operazioni di drenaggio dei locali del Corpo Principale in
occasione della operazione di messa in conservazione della Base; in particolare operando in stretta
collaborazione con i tecnici addetti sono state registrate, mediante appunti e fotografie, tutte le operazioni
per il drenaggio e la messa in conservazione degli impianti idrici della zona notte, della zona giorno e della
zona laboratori del primo livello nonché dei servizi igienici del secondo livello. Queste informazioni si
aggiungeranno a quelle già presenti per il drenaggio della zona Transiti-Foresteria al fine di redigere un
manuale completo per la messa in conservazione degli impianti idrici di tutta la Base.
Nell’ultima parte del terzo periodo di spedizione è continuata l’opera di raccolta dei dati tecnici dei vari
impianti e infrastrutture della Stazione; l’archivio del PNRA è stato così ulteriormente modificato e aggiornato
ed adeguato alle nostre esigenze. Al termine della spedizione i dati archiviati si sono aggiunti a quelli già
presenti nell’archivio tecnico generale ed in tal modo la mole complessiva di questi è passata da 796 schede
per 820 Mb di dati, a 976 schede per 1243 Mb di dati.
111
Servizio di Monitoraggio Ambientale
S. Torcini (Environmental Officer), L. D’Annibale, M. Pezza
Monitoraggio ambientale
Le attività relative al servizio tecnico-scientifico di supporto Monitoraggio Ambientale riguardano il
controllo del funzionamento dell’impianto di trattamento dei reflui, onde verificarne la capacità di abbattere i
principali contaminanti nei reflui che vengono scaricati in mare. Il servizio si occupa inoltre della valutazione
complessiva dell’impatto ambientale derivante dalle attività umane presso la Stazione Mario Zucchelli
attraverso la caratterizzazione e il controllo di tutte le potenziali sorgenti di inquinamento, cioè attraverso un
“monitoraggio ambientale” in linea con quanto previsto dal protocollo di Madrid, in modo da limitare gli impatti
negativi sull’ambiente antartico e sugli ecosistemi ad esso associati.
Le principali possibili fonti di inquinamento che vengono tenute sotto controllo sono:
- l’impianto di trattamento dei reflui originati dalle attività domestiche,
- l’inceneritore che brucia essenzialmente materiali come rifiuti di cucina, legno, cartoni e simili,
- le attività logistiche dovute principalmente ad attività di cantiere come movimentazione di carburanti con
rischio di sversamenti a terra e in mare,
- le attività scientifiche che coinvolgono l’utilizzo di sostanze chimiche a volte altamente inquinanti (che
devono essere attentamente controllate) e i rifiuti prodotti separati e catalogati.
Environmental Officer
Il ruolo di Environmental Officer ha il compito di verificare in situ che le attività che si effettuano in Base e
nelle sue immediate vicinanze, sia logistiche che di ricerca, si svolgano in modo tale da limitare al massimo
livello possibile gli impatti sull’ambiente, compresa l’interferenza che può essere prodotta sulle specie viventi
(flora e fauna) principalmente dalle attività di campionamento. Le richieste di campionamento che riguardano
gli organismi viventi (pesci, alghe, muschi, licheni, ecc.) e gli accessi e/o i campionamenti in aree protette (in
prossimità della Base italiana ci sono la sommità del Monte Melbourne, e una zona marina di 9,5 km in
lunghezza e un massimo di 7,5 km dalla costa nei dintorni di Adélie Cove, classificata come ASPA, Antarctic
Specially Protected Area n° 161, ed altre aree protette principalmente a nord della Base) devono essere
pianificate ed i permessi rilasciati sulla base delle attività di ricerca pianificate in Italia e riportate nel PEA.
L’Environmental Officer ha anche il compito di sensibilizzazione nella attuazione di un corretto piano di
gestione dei rifiuti e sul controllo e l’aggiornamento dei manuali di riferimento nel rispetto del ruolo di
responsabile della sicurezza e della protezione ambientale.
Attività
Le attività analitiche si sono svolte regolarmente in tutti i periodi della campagna, così come le attività di
monitoraggio ambientale e quelle relative al controllo degli impatti derivanti da attività in campi esterni o
legate ai campionamenti di organismi viventi o accessi ed eventuali campionamenti in aree protette.
In tale ambito è stata seguita l’attività di installazione del campo di perforazione profonda presso Talos
Dome e le prime fasi di attuazione del progetto al fine di preparare la valutazione di impatto ambientale (IIE),
da riportare nelle opportune sedi internazionali secondo quanto previsto dal Protocollo di Madrid. Inoltre,
secondo quanto previsto nelle linee guida relative alla valutazione di impatto ambientale, un piano di
monitoraggio ambientale deve essere pianificato relativamente alle attività sia logistiche che di ricerca che si
svolgono nell’area. A questo scopo sono stati effettuati campionamenti di neve superficiale in otto siti
all’interno del campo e nelle immediate vicinanze del sito di perforazione di Talos Dome, in modo da
riportare una situazione di riferimento prima dell’inizio delle attività.
Per quanto riguarda le attività di campionamento di organismi viventi, di accesso e di campionamento in
aree protette, secondo quanto già pianificato e previsto dal PEA, sono stati rilasciati (su incarico del
Ministero degli Affari Esteri in relazione a quanto riportato negli art. 3 e 4 dell’Annesso II e all’art. 7
dell’Annesso V del Protocollo per la Protezione Ambientale del Trattato Antartico) i permessi per lo
svolgimento delle attività previste.
Durante la campagna sono state effettuate varie ricognizioni, nell’area di Edmonson Point. Questa attività
viene svolta al fine di portare a conclusione il piano di gestione dell’area protetta di Edmonson Point per
l’approvazione in sede internazionale presso la commissione per la protezione ambientale (CEP/ ATCM). E’
stato localizzato un sito adatto per l’atterraggio dell’elicottero nell’area nord, individuata la migliore direzione
di avvicinamento e di accesso al sito e la zona più adatta per la postazione di un campo. Sono state
registrate le posizioni GPS di punti lungo le linee di confine dell’area a partire dalla spiaggia e sono state
individuate e delimitate le principali aree di vegetazione e la loro estensione al fine di costruire una mappa e
individuare le zone più a rischio di impatto.
Nell’area del campo base di Edmonson Point è stata inoltre verificata la disponibilità di vie di accesso dalla
posizione alternativa del sito di atterraggio dell’elicottero (sito A) fino agli edifici del campo. Sono stati poi
individuati i siti relativi utilizzati per esperimenti ed il numero e la posizione di materiale (in particolare plastico,
es. bandierine, cloches ecc.) al fine di rimuovere il superfluo come richiesto dal responsabile di tali progetti.
112
In occasione della annunciata ispezione alla Stazione Mario Zucchelli da parte di una commissione
coordinata dalla Gran Bretagna si è lavorato sulla checklist considerata come riferimento per le ispezioni e
adottata dall’ Antarctic Treaty Consultative Meeting (ATCM) al fine di essere in grado di rispondere alle
specifiche richieste della commissione di ispettori.
Sono stati tenuti i contatti con gruppi di lavoro internazionali al fine di rispondere agli impegni presi
nell’ambito delle attività della Commissione per la Protezione Ambientale (CEP), all’interno di ATCM e
COMNAP. In particolare per la revisione delle “Guidelines for Environmental Impact Assessment” e per le
osservazioni sulle “Guidelines for developing and Design Environmental Monitoring Programmes in
Antartica”.
Sono state effettuate delle perlustrazioni sul monte Melbourne sui sette siti della vecchia rete sismica al
fine di provvedere al ripristino funzionale delle stazioni di misura ed alla bonifica dei materiali danneggiati
o esausti. E’ stato appurato che le stazioni hanno funzionato in alcuni casi fino allo scorso anno
autonomamente ma si segnalano anomalie di funzionamento fin dagli anni 2000-2001. La bonifica è stata
eseguita in tutti i siti e parte del materiale è stato recuperato per essere portato in Italia per verifiche. Un
paio di siti sono stati lasciati in acquisizione fino a fine campagna, gli altri dimessi. In base alle verifiche
che verranno effettuate in Italia verrà deciso il ripristino o la completa dismissione della rete sismica.
Nell’area della Base e in località Campo Icaro è stato effettuato il campionamento di particolato
atmosferico mediante campionatori ad alto volume Andersen. I filtri sono stati raccolti ogni 72 ore,
catalogati, adeguatamente protetti e mantenuti in frigorifero a 4°C. Nell’intero periodo sono stati
collezionati circa 130 filtri che, trasportati in Italia, verranno analizzati per la determinazione di idrocarburi
policiclici aromatici e per i metalli pesanti.
Nei campioni di acqua di mare raccolti lungo un transetto a distanza crescente dal punto di scarico a
mare dei reflui depurati all’interno della Road Bay, oltre alla determinazione di alcuni parametri chimici e
chimico-fisici, è stata effettuata l’estrazione degli idrocarburi totali; i campioni concentrati sono stati
trasportati in Italia per le analisi presso i laboratori dell’ENEA.
L’impianto di depurazione
Per quanto riguarda l’aspetto più generale del monitoraggio ambientale e delle attività del laboratorio di
controllo del funzionamento dell’impianto di depurazione dei reflui sono state effettuate giornalmente le
analisi nei tre punti di controllo previsti: punto 1, ingresso del depuratore, punto 2, sezione intermedia a valle
del post trattamento chimico-fisico di flocculazione-flottazione, punto 3, in uscita dall’impianto dopo il
passaggio attraverso un letto di carboni attivi e attraverso il sistema ad ultravioletti per l’abbattimento della
carica batterica. Con cadenza bisettimanale è stato campionato anche il refluo che, attraverso la tubazione
in uscita dall’impianto di depurazione, immette direttamente in mare. Questo anche allo scopo di valutare le
portate medie giornaliere dei reflui al fine di calcolare il carico inquinante totale. In totale sono stati
campionati e analizzati 285 campioni di reflui. Su tutti sono state effettuate le analisi previste in relazione alla
provenienza del campione, in particolare sono stati determinati pH, ammonio, COD, BOD5, alluminio,
tensioattivi e coliformi fecali. Porzioni di campione sono state stoccate a -20°C per la determinazione in situ
dell’azoto e del fosforo totale.
I risultati delle analisi giornaliere hanno mostrato in generale un buon funzionamento dell’impianto di
depurazione a regime. In ogni caso continuano ad essere registrate elevate quantità di azoto ammoniacale
che l’impianto non è in grado di abbattere in nessuno dei tre stadi di trattamento del refluo, causando con ciò
l’immissione in mare di concentrazioni di questo inquinante almeno 2-3 volte superiori al valore limite
consentito per l’immissione in acque superficiali secondo la normativa italiana. Tenute in considerazione le
caratteristiche dell’impianto, si consiglia:
- o la possibilità di aggiungere uno stadio intermedio di tipo biologico che risolverebbe il problema dell’azoto
e al tempo stesso dovrebbe permettere la stabilizzazione dei livelli di tensioattivi, in particolare in uscita
dall’impianto, risolvendo anche il problema del cambio saltuario dei carboni attivi (che è a carico degli
operatori dell’impianto e che non è privo di rischi di natura sanitaria),
- o l’utilizzo di zeoliti che sono dei mezzi minerali con la capacità di adsorbire specie cationiche con
particolare riferimento all’ammonio ed utilizzate a livello industriale per abbattere il carico inquinante in
molti settori della zootecnica e della conciaria.
A volte o per il malfunzionamento dell’impianto o per l’elevato carico i inquinante in entrata, si osservano
valori significativi nella concentrazione di coliformi fecali in mare anche a distanze inaspettate rispetto al punto
di scarico a mare dei reflui depurati (100-300 m). Gli effetti sul biota locale, legati anche al contenuto non
trascurabile di idrocarburi totali riscontrabili in acqua e nei sedimenti, potrebbero essere oggetto di studio e di
controllo ai fini di una corretta pianificazione di piani di monitoraggio biologico nell’area dove più che in altre è
possibile riscontrare gli effetti delle attività umane sia logistiche che di ricerca che si svolgono a MZS.
113
Conclusioni
Per la parte riguardante il controllo dei reflui derivanti dal processo di depurazione, i risultati delle analisi
giornaliere di laboratorio mostrano un buon funzionamento dell’impianto, anche se a volte possono essere
necessari degli interventi da parte degli operatori per l’ottimizzazione del processo di depurazione
(flocculazione - flottazione). E’ comunque da sottolineare che l’impianto va controllato costantemente in modo
da intervenire tempestivamente quando la qualità dei reflui in uscita non corrisponda alle specifiche
dell’impianto, nella fattispecie ottimizzando il processo di depurazione (cambio dei filtri di carbone attivo,
dosaggio della soda, del policloruro di alluminio o del polielettrolita) per evitare che lo scarico a mare dei reflui
oltrepassi, nei livelli di concentrazione, i limiti di legge previsti per alcuni contaminanti per lo scarico in acque
superficiali. Dal punto di vista tecnologico inoltre il controllo del funzionamento di tali impianti (specialmente
nelle particolari condizioni ambientali in cui questi operano in Antartide) implica la valutazione di adeguate
soluzioni tecniche al fine di ottimizzarne i processi e di generare il minor impatto possibile.
E’ quindi necessaria una più ampia riflessione sulle possibilità di migliorare le caratteristiche dell’impianto
di depurazione (vedi azoto ammoniacale e tensiattivi) e sulla possibilità di controlli puntuali sui sistemi di
generazione della corrente elettrica, sull’uso del combustibile ed eventuali sversamenti, sul nuovo impianto di
incenerimento, il tutto per limitare il più possibile qualsiasi rischio di impatto sull’ambiente circostante la Base.
Tra le osservazioni che si possono fare c’è la considerazione di una migliore gestione dei rifiuti con
particolare riguardo agli inventari relativi all’utilizzo e alla dismissione di prodotti chimici e biologici che
vengono utilizzati dai ricercatori nelle varie attività che si svolgono nei laboratori della Base. A questo fine,
così come nella gestione del combustibile o nella più generale applicazione delle norme del piano di
smaltimento dei rifiuti, o nelle specifiche relative al comportamento in aree dal punto di vista ambientale
particolarmente sensibili (come aree protette o a speciale gestione), va previsto il miglioramento o
l’aggiornamento dei manuali di riferimento per il personale sia tecnico che scientifico (prevedendo la versione
sia in italiano che in inglese) in modo da essere pronti a rispondere alle richieste che possono provenire da
osservatori stranieri in occasione di ispezioni o durante visite ufficiali, ottemperando in tal modo pienamente
alle norme e alle richiese riportate nel Protocollo di Madrid sulla protezione dell’ambiente antartico.
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MZS – Supporto logistico-operativo
Supporto logistico-operativo
T. Col. Paolo Tuzi, Resp. Sicurezza operaz../ S.O./pianificazione
Cap. Piero Missarino, Resp. sicurezza operazioni / S.O./pianificazione
Cap. Alfredo La Marca, Addetto Sicurezza operaz../ S.O./pianificazione
Magg. Giorgio Alessio Detto Grassi, Meteoprevisione / Sala Operativa
Cap. Giuseppe Luce, Meteoprevisore / Sala Operativa
Massimo Volante, Meteoprevisione / Sala Operativa
Mar. Alessandro Busca, Guida alpina
Mar. Danilo Collino, Guida alpina
a
C.1 Cl Andrea Doz, Guida Alpina
a
C.2 Cl Igor Zamaro, Assistente operazioni marittime
a
C.2 Cl Giuseppe Fulghesu, Addetto operazioni marittime
a
C.1 Cl Vito Mariano Marci, Addetto operazioni marittime
Bob McElhinney, Pilota elicotteri / Senior Pilot
Michael Hayton, Pilota elicotteri
Steve Spooner, Pilota elicotteri / Senior Pilot
Angus Taylor, Pilota elicotteri
Phil Robinson, Pilota elicotteri
Jeremy Feasey, Meccanico elicotteri
Shane Bond, Meccanico elicotteri
Jim Haffey, Pilota Twin Otter / Chief pilot
Josh Bauming, Pilota Twin Otteri
Monica Dauenhauer, Pilota Twin Otter
Bob Heath, Pilota Twin Otter
Roger Maurice Hudon, Meccanico Twin Otter
(Ministero Difesa, 1° periodo)
(ENAV Milano Segrate, 3° periodo)
(Helicopters N.Z., 1° periodo)
(Helicopters N.Z., 2° e 3° periodo)
(Helicopters N.Z., 1°2° e 3° periodo)
(Kenn Borek, 1° 2° e 3° periodo)
(Kenn Borek, 1° periodo)
Coordinamento operazioni e sicurezza
T.Col. P. Tuzi, Cap. A, La Marca, Cap. P. Missarino
Pianificazione
Generalità
L’apertura della Stazione Mario Zucchelli è avvenuta il 14 ottobre, con un giorno di ritardo rispetto a
quanto pianificato. Il personale addetto alle operazioni di apertura della Base ha raggiunto MZS con una
sequenza ottimale di spostamenti che hanno consentito ai primi venti componenti del corpo di Spedizione di
raggiungere la Stazione dopo aver sostato una notte a McMurdo. Le buone condizioni meteorologiche hanno
consentito un rapido avviamento dei mezzi e degli impianti, sebbene alcune avarie abbiano impegnato
oltremodo il personale.
In fase di realizzazione delle piste, il ghiaccio marino si presentava nettamente diviso in due aree di
spessori diversi: una più sottocosta secondo una linea che unisce l’estremità della penisola adiacente la
Base a Gondwana con spessore oscillante tra 1,70 m e 1,90 m, mentre un’altra area di ghiaccio di spessore
intorno ai 90-100 cm si estendeva fino al mare per qualche chilometro; la superficie si presentava regolare e
sgombra da neve, pertanto la realizzazione della pista su ghiaccio, una volta scelta con cura la posizione,
non presentava difficoltà anche grazie alla totale mancanza di neve. La pista per il Twin Otter veniva
realizzata di fronte al molo come avvenuto nel corso delle passate campagne.
Il primo periodo della XX Spedizione è iniziato, per quel che riguarda l’attività scientifica, il 25 ottobre con
l’arrivo dei ricercatori da Christchurch, e quindi con l’inizio dei Progetti di Ricerca previsti che, grazie alle
ottime condizioni meteorologiche, sono risultati essere portati a termine con un coefficiente di circa il 95%. In
particolare nel secondo periodo l’impegno degli elicotteri è stato determinante per il soddisfacimento delle
numerosissime richieste di supporto aereo da parte del Settore di ricerca della Geologia.
La disponibilità di un solo velivolo Twin Otter, pur con due equipaggi inizialmente e poi con tre piloti, ne
ha reso molto complessa la gestione, e comunque sono state inevitabili penalizzazioni e ritardi. I due
elicotteri sono stati in qualche occasione impiegati anche per ridurre il carico di lavoro del velivolo Twin Otter
compreso il supporto dato ai programmi di ricerca neozelandese e statunitense riscuotendo l’apprezzamento
dei ricercatori stranieri.
Nella prima parte del 3° periodo di attività il carico di lavoro è diminuito in funzione soprattutto della
minore richiesta di impiego degli elicotteri per i diversi Settori di Ricerca. E’ iniziata invece l’attività del
Malippo, con un impegno giornaliero intenso lungo tutto l’arco della settimana anche se le condizioni del
mare non sempre hanno permesso lo svolgimento di attività scientifiche che richiedevano calma di vento e
mare privo di moto ondoso.
La seconda parte del terzo periodo è stata caratterizzata dal completamento delle attività di ricerca e
dall’inizio dei lavori di manutenzione e conservazione dei mezzi, nonché dalle operazioni di bonifica dei
campi remoti e di tutti i siti utilizzati per le attività di ricerca e per le operazioni aeree.
115
Telecomunicazioni
Le telecomunicazioni rivestono un ruolo di primaria importanza per l’attività di Sala Operativa. Durante la
spedizione diverse inefficienze ai vari apparati hanno causato un aggravio della mole di lavoro per il
personale addetto alla gestione delle operazioni; comunque tali inefficienze non hanno portato a particolari
disservizi grazie alla ridondanza dei sistemi presenti; questo ha però comportato un incremento nelle spese
di utilizzo delle linee satellitari che sono state usate spesso, ed in particolare durante le tempeste
magnetiche che non permettevano l’utilizzo delle radio HF, sia per le comunicazioni con i velivoli che con le
Basi ed i campi remoti.
Sebbene durante il primo periodo le comunicazioni in HF abbiano risentito della vetustà degli apparati,
l’effettuazione di interventi correttivi agli apparati ed alle antenne dei sistemi HF ha migliorato notevolmente
la situazione ad eccezione di quanto verificatosi nei suddetti periodi di tempeste magnetiche, durante i quali
si azzerava la propagazione d’onda, e in occasione dei continui disturbi della ionosonda situata presso
Campo Antenne che ha causato completi black out ogni 30 minuti per circa 20-25 secondi. Questo, oltre ad
essere notevolmente fastidioso, pone una reale difficoltà ai fini di un efficace e continuo mantenimento del
contatto radio con i velivoli in volo o a terra e limita, di fatto, l’immediatezza di una eventuale comunicazione
d’emergenza. Le linee telefoniche con Scott Base-McMurdo sono in condizioni critiche, con prestazioni
incostanti o addirittura mancanza di segnale.
Il sistema satellitare Saturn C è stato utilizzato per perfezionare e definire i coordinamenti con le Basi di
McMurdo e Scott Base in particolare per l’invio dei piani di volo del Twin Otter e degli elicotteri. Tale sistema
è stato anche utilizzato nell’effettuazione dei coordinamenti con Dumond d’Urville e Dôme C. Se ne
suggerisce l’utilizzo futuro per evitare incomprensioni con le altre sale operative e per la completezza e
l’immediatezza delle informazioni trasmesse. Si precisa che nella fase iniziale l’utilizzo del Saturn C non è
stato adottato come forma primaria di trasmissione dei piani di volo poiché era spesso inefficiente e solo
dopo aver contattato il centro di gestione del servizio in Francia si è potuta avere una quasi costante
funzionalità del sistema.
Il ponte radio sul monte Melbourne non è stato efficiente per prolungati periodi soprattutto quando la
mancanza di irraggiamento solare, dovuto a copertura nuvolosa sulla sommità del vulcano, non permetteva
la ricarica delle poche batterie efficienti. Il problema è stato individuato nella rottura parziale dei pannelli
solari che comunque sono stati completamente sostituiti alla fine della spedizione e nella inefficienza di gran
parte delle batterie, anche queste sostituite nel corso della fase finale della campagna: l’affidabilità del
sistema dovrà essere verificata la prossima campagna.
Il ponte radio sul monte Abbott è risultato essere molto affidabile ma da solo non è da ritenersi
soddisfacente alle necessità della Base poiché spesso il canale 82 attestatovi era saturo di comunicazioni
radio lasciando in ogni caso scoperto il settore di Edmonson Point poiché al di fuori della portata ottica di tale
ripetitore.
La congestione delle comunicazioni sul canale 82 ha raggiunto livelli inaccettabili quando la nave Italica
ha raggiunto MZS e le comunicazioni con la Base avvenivano essenzialmente utilizzando il ponte radio
sull’Abbott.
Operazioni
Attività aerea: ala rotante
Gli elicotteri sono stati resi disponibili in poche ore al momento dell’apertura della Base, e sono stati
immediatamente impiegati per il supporto logistico con frequenti voli a McMurdo e sul Mt Melbourne per le
sopraccitate avarie relative agli apparati per le telecomunicazioni.
L’attività si è svolta con regolarità e le macchine sono state sufficienti rispetto alle esigenze sebbene il
rapporto delle richieste da parte dei gruppi di ricerca indicate nel PEA sia sottostimato rispetto alle reali
richieste effettuate in fase tattica durante le riunioni di coordinamento scientifico settimanali. Nel merito si fa
notare che è risultato molto utile per la Sala Operativa l’elenco dei siti da visitare da parte dei singoli gruppi
scientifici (in particolare dei geologi) in modo da ottimizzare l’uso dei mezzi e delle singole sortite. Se ne
raccomanda il metodo per la prossima campagna in modo da raggiungere la quasi totalità degli obbiettivi
prefissati dai singoli gruppi di ricerca contestualmente alle attività logistiche di supporto.
La mancanza del pack ha influenzato l’utilizzo degli elicotteri per il movimento di personale e materiali per
la pista del Browning Pass e la migliore accessibile aviosuperficie di Enigma Lake. Quest’ultima è stata
approntata in conseguenza delle penalizzazioni imposte nell’utilizzo degli elicotteri quando si verificavano
condizioni meteo marginali; in questi casi infatti il sito di Enigma Lake si presentava più facilmente
raggiungibile in presenza di copertura nuvolosa bassa che normalmente veniva ad ostruire il passaggio per
Browning Pass. Parte del supporto degli elicotteri è andato anche al campo di Talos Dome e, sempre per la
movimentazione del Twin Otter, per il trasporto da e verso le due aviosuperfici prima citate. Nel caso della
movimentazione del personale, riguardo all’attività del Twin Otter, i turni dei piloti degli elicotteri ha
rappresentato il problema, non insormontabile ma evidente, della difficoltà di far coincidere le operazioni dei
116
due mezzi; infatti si è stati spesso costretti ad impiegare il terzo pilota per l’attività notturna, con conseguenti
limitazioni sulle attività del giorno successivo.
A fine spedizione gli elicotteri sono stati utilizzati per rifornire i depositi remoti di carburante che
soddisferanno le esigenze nella fase iniziale della prossima campagna. Nel contempo si è provveduto a
bonificare gli stessi siti dai fusti di carburante vuoti. L’impiego del mezzo ad ala rotante ha altresì permesso
la chiusura/bonifica dei siti di Enigma Lake, Browning Pass, Campo Antenne, Campo Icaro, Campo
Faraglione, Edmonson Point, Mt Melbourne e, per ultimo, il Mt Abbott.
In data 18/02/05 l’elicottero NZ-HDM è stato messo a disposizione del meccanico della HNZ per le
operazioni di conservazione del mezzo ed il giorno successivo, a seguito di chiusura dello shelter sul Mt
Abbott e dell’ultimo volo di verifica dei siti bonificati, è stato messo in conservazione anche il NZ-HNK.
Il totale delle ore di volo effettuate nella XX Spedizione è pari a 1042,70.
Attività aerea: ala fissa
Il singolo T.O. è arrivato con qualche giorno d’anticipo sul previsto ed ha iniziato a volare il 30 ottobre. Un
singolo Twin Otter non è stato sufficiente a soddisfare tutte le esigenze logistico-scientifiche se non a scapito
di turni massacranti per gli equipaggi e il meccanico, della sicurezza delle operazioni di volo, ecc. Nel primo
periodo è risultato poco efficace il ricorso al doppio equipaggio, poiché non consente di recuperare periodi di
fermo del velivolo per fattori tecnici o meteorologici, costringendo ad accumulare ritardi su un programma
molto serrato.
Dal giorno 16/12/04 il secondo ufficiale del Twin Otter, Monica Dauenhauer, ha terminato il suo periodo
contrattuale, già esteso rispetto a quanto precedentemente pianificato. Da tale data, i voli hanno continuato
ad essere regolari ma con una evidente ridotta cadenza, risultando, come nel primo periodo, insufficienti
rispetto agli impegni previsti. Un risvolto positivo di tale situazione è stata la possibilità, da parte del tecnico
Kenn Borek, di effettuare la manutenzione del velivolo in modo più ortodosso rispetto a quanto accaduto nel
primo periodo. La turnazione dei piloti con sfasamento di 75 ore di volo ciascuno per i due piloti attivi, con il
terzo a riposo per le 150 ore, si è dimostrata soddisfacente rispetto alle necessità delle operazioni,
consentendo anche, con maggiore semplicità, la manutenzione, programmata e non, del velivolo.
Il Twin Otter, anche grazie alla aviosuperficie di Enigma Lake, ha potuto operare nella maggior parte delle
attività programmate fornendo un considerevole supporto alle Basi di Concordia e Dumont d’Urville. Prima
della sua partenza da MZS l’attività del Twin Otter ha visto un notevole incremento in conseguenza della
chiusura del campo estivo di Dôme C; vi è stato in particolare un importante movimento di personale verso
Dumont d’Urville, che è stato portato a termine grazie alla coincidenza dei fattori costituiti da una ottima
previsione delle condizioni meteorologiche sul sito e una elevata disponibilità degli equipaggi al limite del
loro impiego normativo e personale. In tal senso sarebbe auspicabile una programmazione più precisa dei
movimenti del personale in considerazione anche della imprevedibilità delle condizioni meteorologiche su
grande scala.
I previsti rifornimenti dei due principali siti intemedi, Mid Point e Sitry Point, sono stati terminati lasciando
in deposito un discreto quantitativo di carburante, sufficiente per l’apertura della prossima stagione, mentre il
rifornimento delle cisterne di Talos Dome è stato terminato ad un livello inferiore alle aspettative ma
comunque accettabile.
L’attività del Twin Otter si è conclusa il giorno 11 febbraio 2005 quando, dopo aver ultimato la chiusura di
Dôme C e dei rifornimenti di carburante (operazione supportata anche dal velivolo SJB), ha lasciato la
Stazione Mario Zucchelli per il rientro in Patria.
Si precisa che il successo ottenuto dall’impiego del Twin Otter è avvenuto grazie al grande impegno
operato da tutti gli addetti ai lavori, alla grande esperienza del capo pilota Haffey e non per ultimo alle
condizioni meteorologiche senza le quali non si sarebbe mai portata a termine la chiusura di Dôme C! In
sintesi il successo è stato dovuto all’attitudine degli addetti e alla fortuna sulla quale non si dovrebbe
effettuare alcuna pianificazione perché ciò risulta alquanto pericoloso oltre che poco efficace se si vuole
portare a termine una missione specialmente in Antartide!
Attività marittima: Malippo, Bat, Italica
All’inizio l’imbarcazione Malippo ha sofferto di diversi problemi largamente dovuti ad un forzato inizio
attività senza una sufficiente serie di prove in mare da considerarsi necessarie soprattutto dopo l’intensa
manutenzione di post conservazione e revisione dell’intero dell’impianto propulsore, sistema di
alimentazione compreso. Il Malippo è stato largamente utilizzato appena giunta la nave Italica per una
diversificata serie di attività. Inizialmente vi sono stati alcuni impegni logistici di supporto allo scarico della
nave, per poi iniziare le attività di biologi e chimici. La perizia dell’equipaggio ha permesso successivamente
di operare in condizioni non sempre ideali per la classe dell’imbarcazione e la tipologia di strumenti utilizzati;
le condizioni meteorologiche infatti non sono state di grande aiuto vista la frequenza di venti intensi e le
precarie condizioni del mare. Inoltre tutti gli addetti alle operazioni, Sala Operativa compresa, hanno sofferto
della mancanza completa di procedure d’impiego del mezzo. In generale il mezzo è stato utilizzato secondo
117
l’esperienza dell’equipaggio e della direzione PNRA. A fine esigenza, il Malippo è stato riposizionato in
hangar a seguito dei lavori di conservazione ritenuti necessari dall’equipaggio e dal responsabile dell’officina
meccanica.
Il BAT è stato effettivamente utilizzato poche volte onde consentire l’immersione degli incursori al fine di
recuperare campioni di Adamussium richiesti dal coordinatore del Settore 9. e dell’Impatto Ambientale.
L’impiego dei mezzi navali ha evidenziato la carenza di procedure d’impiego/limiti d’utilizzo degli stessi mezzi
sia connesse alle singole tipologie di attività di ricerca, sia alle operazioni di assistenza del mezzo quando lo
stesso non è in mare (preparazione/montaggio attrezzatura, recupero/rilascio cime d’ancoraggio ecc).
La Sala Operativa è stata marginalmente interessata alle operazioni di scarico carburante e carico
container dalla nave Italica se non per gli aspetti legati al rilancio delle comunicazioni radio, alla sicurezza
delle operazioni e principalmente al costante aggiornamento delle condizioni meteorologiche a cura
dell’operatore meteo. Non si segnalano comunque aspetti significativi al fine di migliorare tali operazioni.
Sala Operativa
Equipaggiamento
La Sala Operativa risulta essere idonea per lo svolgimento delle operazioni. Pur tuttavia si ritiene
opportuno precisare quanto segue:
a) nonostante la Sala Operativa non sia equiparabile ad ente del controllo del traffico aereo, sarebbe
auspicabile che venisse ripristinato il sistema di registrazione delle comunicazioni radio/telefoniche in
modo da poter avere un riscontro in caso di emergenze o incomprensioni con equipaggi di volo o altri
operatori di Basi straniere;
b) è importante che vengano risolte le interferenze sulle radio HF da parte della ionosonda in modo da
dover garantire continuità nelle comunicazioni con gli equipaggi specialmente qualora condizioni di
emergenza lo richiedessero;
c) è necessario che venga mantenuta una linea riservata di servizio con Scott Base e McMurdo al fine di
poter effettuare tutti i coordinamenti relativi alla movimentazione aerea e non solo;
d) collegamento ad Internet dalla Sala Operativa per verificare le informazioni aeronautiche e
meteorologiche dei siti di interesse per le attività aeree;
e) rifacimento del rivestimento della pavimentazione della Sala Operativa che risulta essere in parte
deteriorato;
f) installazione di tendine semioscuranti avvolgibili dei vetri della Sala Operativa in modo da permettere il
monitoraggio delle operazioni della Stazione senza problemi di abbagliamento.
Personale
Questa spedizione ha evidenziato la necessità di un ufficiale addetto alla supervisione dell’attività
operativa e che cioè rappresenti una figura che assicuri continuità di informazione e di coordinamento con le
altre componenti ovvero equipaggi, direzione, logistica, gruppi scientifici. Inoltre il personale addetto alla
Sala Operativa (inclusi i meteoprevisori) non ha la possibilità di riposare sufficientemente a causa della
strettissima turnazione che comporta uno stress psicofisico non compatibile con il tipo di attività. Si propone
quindi di incrementare il personale della Sala Operativa di due unità, uno per la pianificazione (veterano) e
uno per la meteoprevisione.
L’ufficiale addetto alla pianificazione potrebbe identificarsi nella figura esperta di un veterano che
potrebbe contestualmente cominciare la stesura di procedure operative locali (praticamente inesistenti) oltre
che occuparsi dell’impiego efficace e non massacrante delle guide sinergicamente con le richieste
provenienti sia dai gruppi scientifici che dalla logistica. E’ infatti inopportuno che le guide siano oltremisura
impiegate per soddisfare la carenza di unità logistiche specializzate nei lavori di carpenteria o altro. La guida
è infatti una figura che ha, in zona operativa, il ruolo di responsabile della sicurezza di altri individui; è
importante che quando la stessa sia chiamata ad esercitare il proprio incarico non si presenti affaticata o
deconcentrata per l’impiego in precedenti altre mansioni.
Conclusioni
La XX spedizione in Antartide presso la Stazione Mario Zucchelli è stata un successo dal punto di vista
operativo in considerazione dell’altissima percentuale di missioni portate a compimento. Anche l’impegno
assicurato nei confronti delle altre nazioni presenti sul territorio antartico è stato garantito riscuotendo spesso
l’apprezzamento di queste che hanno poi ricambiato l’impegno mettendo a disposizioni le loro risorse.
Le considerazioni sopra esposte hanno lo scopo di sintetizzare l’operato della Sala Operativa in funzione
degli eventi contingenti avvenuti durante tutto il percorso della campagna.
Si vuole in questa fase evidenziare che il successo della campagna è avvenuto grazie alle capacità
superiori alla media dei partecipanti e sicuramente alla dea fortuna. Quanto appena evidenziato non è un
fattore positivo poiché a parere dello scrivente alla base del successo di una missione non c’è lo spirito di
iniziativa, l’estro personale, l’abilità marcata ecc. Alla base del successo c’è l’Organizzazione che coi suoi
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principi generali, con l’impiego di procedure ed anche con l’impegno del proprio personale, riesce a gestire il
compito assegnatole in maniera sicura e coordinata. Sì, quello a cui si è data poca importanza è stato
proprio il coordinamento tra le varie componenti e il corretto flusso d’informazioni. Si pensi che spesso la
Sala Operativa non era a conoscenza del tipo di carico dei velivoli, delle facilities delle aviosuperfici allestite,
delle quantità di carburante dei siti intorno alla Base ecc. Alla luce di quanto esposto si suggerisce
vivamente di incrementare di una unità l’organico della Sala Operativa e di creare quindi una figura esperta
che possa realmente coadiuvare l’attività di supervisione e direzione del Capo Spedizione. Il fatto che in
questa XX Spedizione non si siano verificati incidenti è stato solo un evento fortuito. Si pensi invece a
prevenire il verificarsi di eventi accidentali istituendo procedure operative e pianificando i singoli eventi prima
dell’inizio della campagna.
Sezione Meteorologia Operativa
Magg. G Alessio Detto Grassi, Cap. G. Luce, M. Volante
La mattina del 14 ottobre il personale è giunto alla Stazione Mario Zucchelli. Le condizioni di scarso
innevamento della Base, la quasi totale assenza di neve sul ghiaccio marino e le condizioni stesse del
ghiaccio di prima annata, hanno fatto ritenere che il periodo invernale fosse stato caratterizzato da forti venti
e scarse precipitazioni.
La prima fase del lavoro è stata dedicata al ripristino delle comunicazioni e al riavvio delle workstation in
Sala Operativa. Dopo un opportuno tempo di preriscaldamento, le 6 postazioni EAD sono state riavviate con
successo, compreso il sistema SATURN-C per le comunicazioni in formato telex e e-mail via standard-C
Inmarsat. Tuttavia la ricezione via email dei bollettini meteo da McMurdo è stata limitata ai soli messaggi di
previsione aeronautica TAF, emessi dal previsore di McWeather, per una modifica del sistema informativo
americano, ormai completamente automatizzato e interconnesso con la rete mondiale GTS (Global
Telecommunication System) di scambio dati meteo. I messaggi originati da MZS non vengono immessi nel
GTS né dallo USAP né dal Servizio Meteorologico Neozelandese, essendo diffusi in formato mail nonstandard ai seguenti indirizzi, solamente per scambio dati locale:
- [email protected]
CHC, Weather Forecaster;
- [email protected] McM, Weather Forecaster;
- [email protected]
McM, Weather Observer.
La produzione di messaggi di osservazione aeronautica è cominciata il giorno 20 ottobre al termine della
preparazione della pista sul ghiaccio marino e della dislocazione della strumentazione necessaria per
l’assistenza al volo, e, in particolare, all’assistenza ai voli dell’Hercules della SAFAIR.
Inizialmente non è stato possibile utilizzare i dati della stazione principale Eneide, essendo in avaria i
collegamenti diretti via modem tra la Sala Operativa e la stazione, che oltretutto dava errate indicazioni
relative alla temperatura dell’aria. In alternativa sono stati utilizzati i dati rilevati dalla stazione Jennica ed i
dati anemometrici sull’helipad e sulla stazione ALFA in testata pista.
Le osservazioni sinottiche in quota ed in superficie non sono state effettuate per tutta la durata della
campagna, causa l’indisponibilità del ricevitore Marwin per i radiosondaggi.
Assistenza operativa
E’ stata garantita l’assistenza:
• ai voli degli elicotteri HNZ operanti presso la Base, per mezzo di oral briefings e contatti radio, con un
monitoraggio continuo delle condizioni meteorologiche, per la sicurezza dei voli e in sede di
programmazione per una maggior razionalizzazione dell’uso dei mezzi stessi;
• ai voli degli Hercules SAFAIR da Christchurch a MZS e/o McMurdo, e a un velivolo Hercules della New
Zealand Air Force, con opportune informazioni pre-volo, e assistenza di flight-following;
• in occasione dei voli di apertura del campo di Dôme-C e della Base Concordia, sono stati operati scambi
di informazioni meteorologiche tramite il sistema Inmarsat Standard-C con i corrispondenti di Dumont
d’Urville e di Dôme -C.
• ai voli del Twin Otter KBH, che dal 30 ottobre ha volato con continuità fino al giorno 11/02/2005, e SJB,
dal 07/02/2005. L'ampio raggio operativo ha reso necessarie previsioni non solo sull'area di MZS, ma
anche su Sitry Point, Mid Point, Dôme C, Dumont d’Urville, Cape Hallett, McMurdo e per l’attività del
campo di Talos Dome. Oltre al consueto briefing pre-volo, sono state fornite previsioni di area con
particolare riferimento ai venti in quota lungo la rotta;
• al volo dell’aeromobile CASA dalla Base australiana Casey a Dôme C, attraverso l’emissione quotidiana
di un messaggio di previsione TAF 0018Z su Dôme C, per alcuni giorni fino al 29/01/2005, quando le
condizioni meteo hanno permesso l’effettuazione del volo;
• ai mezzi navali (Italica, Malippo ed imbarcazioni minori) operanti presso la Base per mezzo di oral
briefings e contatti radio, con un monitoraggio continuo delle condizioni meteorologiche. Alla nave Italica,
in particolare, durante le operazioni previste nel Mare di Ross, si è provveduto alla fornitura di mappe
119
meteorologiche di previsione dello stato del mare, di altezza dell’onda e di pressione al suolo. Dopo la
chiusura della Base, l’attività si è svolta a bordo della nave Italica tramite conferenze informative meteo
giornaliere, allo scopo di ottimizzare la rotta di rientro verso la Nuova Zelanda.
Produzione giornaliera di messaggi meteorologici ed archiviazione dati
L'elaborazione quotidiana sistematica di tutti messaggi meteorologici aeronautici (METAR, TAF) e la loro
diffusione ai corrispondenti americani e neozelandesi è cominciata il 20/10/2004. Da tale data si sono
elaborati e archiviati quotidianamente:
• METAR orari, (normalmente 07.00-21.00 locale); in occasione di voli notturni l'elaborazione è avvenuta
nell'arco delle 24 ore.
• TAF (validità 18 ore) alle ore 00,06,12,18 UTC, quando richiesto dalle attività di volo;
• emissione del bollettino meteo giornaliero in lingua italiana e inglese.
A fine giornata, tutti i messaggi venivano salvati in formato testo, per permetterne una immediata
archiviazione da parte del Centro di Calcolo, e la loro successiva collocazione nel sito ENEA di statistica
climatologica.
Strumentazione
Per la propria attività , l’Ufficio Meteo di MZS ha utilizzato i seguenti apparati:
• workstation Sun Solaris per la ricezione immagini dai satelliti meteorologici polari NOAA 12-14-15-16-17 e
DMSP f12-f13-f14-f15, e di ricezione dati da AWS (solo dai satelliti NOAA);
• sistema di ricezione mappe meteorologiche AMPS MM5 a mezzo FTP via collegamento FLEET (operato e
gestito direttamente dal personale della Sezione Meteo);
• sistema di ricezione mappe meteorologiche in formato GRIB a mezzo FTP (gestito dai Servizi Informatici);
• sistema SATURN C per la ricezione dei messaggi da McMurdo (TAF e METAR solo a richiesta), l'invio a
McMurdo e al Weather Office di Christchurch dei messaggi elaborati dall'Ufficio Meteo di MZS, ma senza
alcun inoltro nel circuito internazionale GTS (Global Telecommunications System);
• digital barometer Vaisala PA11, posto nella Sala Operativa, che indica il valore e l’andamento della
pressione a circa 25 m slm.;
• vari sensori anemometrici collegati in tempo reale alla Sala Operativa ed utilizzati in fase di assistenza al
volo.
Cenni sulla situazione meteorologica a MZS
La spedizione è stata caratterizzata da condizioni meteorologiche stabili, con molti giorni di cielo sereno o
poco nuvoloso. Dall’inizio del mese di febbraio, il vento proveniente dal plateau ha disturbato a più riprese le
attività marine a bordo del Malippo.
Le situazioni meteo degne di essere segnalate sono essenzialmente due:
• una profonda depressione sul Mare di Ross, stazionaria per circa una settimana (04-11 gennaio 2005),
che ha portato cielo coperto con nubi basse e precipitazioni nevose su tutta l’area tra MZS e McMurdo.
Questa circolazione depressionaria non ha consentito la regolare attività aerea tra Christchurch (NZ) e
McMurdo;
• un episodio di vento catabatico, iniziato il giorno 11 febbraio e terminato dopo circa 36 ore, con un picco
massimo di 75 nodi registrato dalla stazione Eneide.
Tuttavia, la situazione più caratterizzante è stata la rottura del packice di gran parte del Gerlache Inlet il
giorno 27 novembre a causa di una mareggiata con onda lunga proveniente da sud.
Note e commenti finali
L’esperienza maturata nel corso della XX Spedizione permette di formulare alcune proposte, alla scopo di
ottimizzare il lavoro di osservazione e previsione meteorologica in Sala Operativa.
Il sistema SATURN C, per la ricezione dei messaggi in formato telex ed e-mail, ha sempre più frequenti
periodi di avaria temporanea, il segnale risulta molto debole e spesso è impossibile comunicare. Si propone
perciò un intervento di aggiornamento del sistema, sia hardware che software.
Nel corso della spedizione è stato installato un sistema di comunicazione Inmarsat Fleet, rivelatosi di
straordinaria utilità operativa. La possibilità per il personale di Sala Operativa di accedere alla rete, ha
consentito di ricevere in tempo reale i bollettini di osservazione di McMurdo e degli aeroporti in Nuova
Zelanda e ha permesso di ottenere prodotti di previsione a media scadenza attraverso siti alternativi. Nel
primo periodo di spedizione, infatti, per lunghi periodi si è lamentata la mancanza, parziale e talvolta totale,
dei prodotti meteo utili per la pianificazione delle attività di volo.
Una proposta relativa all’impiego del personale meteoprevisore viene dalla constatazione che il
calendario di attività aeree, soprattutto nel primo periodo, è molto fitto. I voli del C-130, del Twin Otter con
120
doppio equipaggio e degli elicotteri HNZ esigono una presenza costante H24 in Sala Operativa. La rotazione
a turni alternati per lunghi periodi di due soli meteoprevisori non consente un adeguato recupero psico-fisico.
È altresì auspicabile l’installazione in Sala Operativa di un software di tracking, per visualizzare in tempo
reale la posizione degli aeromobili assistiti e della nave Italica nel Mare di Ross.
121
122
CAPITOLO 2
ATTIVITÀ SVOLTE NELL’AMBITO DI ACCORDI INTERNAZIONALI
123
.
124
Dôme C: Programma italo-francese Concordia
2.1 - PROGRAMMA ITALO-FRANCESE CONCORDIA
Direzione
Camillo Calvaresi
Direttore di Campo
Donato Flati
Medico
Roberto Dicasillati
Medico (anche inverno)
Rita Bartolomei
Mmeteorologia, telecomunicaz., S.O., segreteria
Alessandro Salladini
Informatica, meteorologia, telecomunicaz., S.O.
Servizi tecnici e generali
Carlo Malagoli
Responsabile
Tiziano Bastianelli
Telerilevamento
Giacomo Bonanno
Telecomunicazioni, elettronico
Luigi Bonetti
Conduttore mezzi
Aldo Civerra
Infermiere professionale, igiene del lavoro
Luciano Colturi
Meccanico mezzi, conduttore
Paolo Dominici
Meccanico mezzi
Jean Louis Duraffourg
Cuoco (anche inverno)
Sylvain Rio
Addetto centrale elettrica
Sergio Tugnoli
Gestione servizi informatici
Vincent Wicki
Aiuto cuoco
Antonio Zoppino
Meccanico mezzi
Montaggio della StazioneConcordia
Serge Drapeau
Responsabile
Michel Munoz
Capo spedizione durante l’inverno
Gilles Balada
Carpenteria
Stephane Beausire
Tecnico polivalente (anche inverno)
Christian Bilz
Montatore
Michele Biondo
Carpenteria
Pascal Bordais
Elettronico, informatico (anche inverno)
Gianfranco Bresolin
Carpenteria
Ivan Cavicchi
Gestione servizi elettrici
Paule Laurent Chenevas
Elettricista
Luca De Santis
Carpenteria
Michel Didier
Idraulico
Marianne Dufour
Capo elettricista
Jean Elegoet
Meccanico veicoli (inverno)
Jan Paul Fave
Progettista
Massimo Ferri
Gestione servizi elettrici
Andrea Fiaschi
Idraulica, impiantistica
Michel Galland
inverno
Jan François Jurvilliers
Tecnico polivalente (inverno)
Claire Le Calvez
Vice Capo spedizione durante l’inverno
Didier Manoury
Idraulico
Alain Manouvrier
Perforazione (il 27/12/04 a Talos Dome)
Cristophe Mozer
inverno
Roberto Muzzani
Telecomunicazioni, elettronico
Mirko Paradisi
Pavimentazione
Alessandro Parma
Idraulica, impiantistica
Alain Poujon
Specialista gruppi elettronici
Arnaud Salaun
Elettricista
Giampiero Schneider
Carpenteria
Hubert Sinardet
Carpenteria
Sergio Tugnoli
Gestione servizi informatici
Ricerca Scientifica
Andrea Piancatelli
Astrofisica
Alessandro Conidi
Fisica e Chimica dell’Atmosfera
Guillaume Dargaud
Fisica e Chimica dell’Atmosfera (anche inverno)
Stefano Dolci
Marco Proposito
Angelo Pietro Viola
Antonio Zanutta
Geodesia e Osservatori
Anselmo Cagnati
Geofisica
Giovanni Macelloni
Geofisica
Emanuele Salvietti
Glaciologia (anche inverno)
Jaques Burdin
Sismologia
Alberto Delladio
Sismologia
Ubaldo Bonafè
Tecnologia
Alain Peres
Magnetismo
Alain Pierre
Coordinatore per l’IPEV
Karim Agabi
Astrofisica - Concordiastro Project
Eric Aristidi
Tatiana Sadibekova
Suzanne Kenyon
Astrofisica – AASTINO
Jonathan Lawrence
Astrofisica - AASTINO
John Storey
Astrofisica - AASTINO
Olivier Cattani
VAPEPOL
Richard Brandt
Remote Sensing
Thomas Grenfell
Remote Sensing
Stephen Hudson
Remote Sensing
Augustin Laurent
Programma EPICA
Dorthe Dahl-Jensen
Programma EPICA
Sergio Nucci
Programma EPICA
Saverio Panichi
Programma EPICA
Inger Seierstad
Programma EPICA
Simon Sheldon
Programma EPICA
Jakob Schwander
Programma EPICA
125
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
12/11/04 – 02/02/05
11/11/04 – 23/01/05
17/01/05 - inverno
13/11/04 – 08/02/05
11/11/04 – 10/02/05
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
Francia
Francia
Italia
Italia
Italia
10/11/04 - 10/02/05
17/01/05 – 29/01/05
10/11/04 – 10/02/05
12/11/04 - 08/02/05
12/11/04 – 06/02/05
10/11/04 – 08/02/05
13/11/04 – 01/12/04
21/11/04 – inverno
30/11/04 – 06/02/05
14/12/04 – 08/02/05
11/11/04 – 05/02/05
01/12/04 - 10/02/05
Francia
Francia
Francia
Francia (per l’Italia)
Francia
Italia
Italia
Italia
Francia
Italia
Francia
Francia
Francia
Italia
Italia
Francia
Francia
Francia
Francia
Francia
Italia
Italia
Italia
Francia
Francia
Italia
Francia
Italia
10/11/04 – 08/02/05
22/11/04 - inverno
22/11/04 – 07/02/05
27/01/05 – inverno
22/11/04 - 08/02/05
05/12/04 – 08/02/05
21/12/04 - inverno
05/12/04– 07/02/05
05/12/04 – 07/02/05
23/11/04 – 06/02/05
14/11/04 - 08/02/05
21/12/04 – 07/02/05
13/11/04 – 06/02/05
09/01/05 - inverno
21/11/04 - 08/02/05
13/11/04 - 08/02/05
05/12/04 – 06/02/05
09/01/05 - inverno
09/01/05 - inverno
21/12/04 - inverno
22/11/04 - 08/02/05
01/12/04 – 27/12/04
09/01/05 - inverno
05/12/04 – 17/12/04
04/12/04 – 06/02/05
05/12/04 – 08/02/05
10/11/04 - 10/02/05
13/11/04 – 06/02/05
04/12/04 – 08/02/05
22/11/04 - 07/02/05
14/12/04 – 08/02/05
Italia
Italia
Francia
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
Italia
Francia
Italia
Italia
Francia
Francia
Francia
Francia
Francia
Australia
Australia
Australia
Francia
USA
USA
USA
Francia
Danimarca
Italia
Italia
Danimarca
Danimarca
Svizzera
30/01/05 – 08/02/05
05/12/04 – 21/12/04
05/12/04 - inverno
25/01/05 – 30/01/05
25/01/05 – 30/01/05
05/12/04 – 21/12/04
27/11/04 - 01/12/04
05/12/04 – 03/01/05
05/12/04 – 03/01/05
05/12/04 – inverno
21/11/04 – 21/12/04
14/12/04 – 06/01/05
14/12/04 – 22/12/04
06/01/05 – 05/02/05
09/01/05 – 18/01/05
21/11/04 - inverno
21/11/04 – 21/12/04
17/12/04 – 05/02/05
19/11/04 – 01/12/04
19/11/04 – 16/12/04
19/11/04 –16/12/04
21/11/04 – 17/12/04
15/12/04 – 10/02/05
15/12/04 – 02/02/05
13/01/05 – 02/02/05
19/11/04 – 03/01/05
17/12/04 – 03/01/05
21/11/04 – 08/02/05
19/11/04 - 03/01/05
22/11/04 – 07/01/05
14/11/04 – 17/12/04
20/11/04 - 21/12/04
Dôme C: Programma italo-francese Concordia
126
Dôme C: Programma italo-francese Concordia – Attività scientifica
Partecipanti:
Karim Agabi, Lab. Univ. d’Astrophysique de Nice, Université Sophia-Antipolis de Nice (Francia)*
Eric Aristidi, Lab. Univ. d’Astrophysique de Nice, Université Sophia-Antipolis de Nice (Francia)*
Ubaldo Bonafè, , Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Roma (Italia)
Rich Brandt, Dpt of Atmospheric Science, University of Washington – Seattle (USA)*
Jacques Burdin, Inst. de Physique du Globe, Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre, Strasbourg (Francia)*
Anselmo Cagnati, ARPA, Centro valanghe di Arabba (BL) (Italia)
Olivier Cattani, Lab. des Sciences du Climat et de l’Environnement– CEA Saclay (Francia)*
Alessandro Conidi, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Roma (Italia)
Guillaume Dargaud, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Roma (Italia)
Alberto Delladio, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma (Italia)
Thomas Grenfell, Dept of Atmospheric Sciences, University of Washington – Seattle (USA)*
Dorthe Dahl-Jensen, Niels Bohr Inst., University of Copenhagen (Danimarca)*
Suzanne Kenyon, University of New South Wales – Kensington (Australia)*
Stephen Hudson, Dept of Atmospheric Sciences, University of Washington – Seattle (USA)*
Jonathan Lawrence, University of New South Wales – Kensington (Australia)*
Augustin Laurent, Lab. de Glaciologie et Géophysique de l’Environment – Saint Martin d’Heres (Francia)*
Giovanni Macelloni, Ist. di Fisica Applicata “Nello Ferrara” C.N.R. Firenze (Italia)
Alain Manouvrier, Lab. de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, CNRS (Francia)*
Sergio Nucci, FIS-ING, ENEA C.R. Brasimone (BO) (Italia)
Andrea Piancatelli, Dip. di Fisica, Università de l’Aquila (Italia)
John Storey, School of Physics, University of New South Wales – Sydney (Australia)*
Tatiana Sadibekova, Lab. Univ. d’Astrophysique de Nice, Université Sophia-Antipolis de Nice (Francia) *
Emanuele Salvietti, Dip. di Chimica, Università di Firenze (Italia)
Angelo Pietro Viola, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Roma (Italia)
Inger Seierstad, Niels Bohr Inst., University of Copenhagen (Danimarca)*
Simon Sheldon, Niels Bohr Inst., University of Copenhagen (Danimarca)*
Jakob Schwander, Physics Institute, University of Berne (Svizzera)*
Antonio Zanutta, DISTART, Università di Bologna (Italia)
* Parecipanti della spedizione francese
PROGETTO 2004/2.5: Osservatori permanenti per il geomagnetismo e la sismologia
A. Delladio, J. Burdin
Dal 1998 sono in corso di svolgimento, a Dôme C, attività di raccolta di dati sismologici. Il Progetto si
pone come obiettivo la realizzazione di un osservatorio sismologico di tipo a larga banda, operante in forma
continua, e lo schieramento di una serie di stazioni con telemetria continua verso la Stazione Concordia. I
dati raccolti verranno utilizzati per studi della litosfera antartica, del mantello, e di sismologia globale.
L'obiettivo principale delle attività, per quest'anno, in vista dell’apertura invernale della Stazione
Concordia, è consistito nella installazione della strumentazione fondamentale necessaria per l’allestimento
dell’Osservatorio Sismologico VBB. Una delle prime operazioni è stata la posa in opera, con la
collaborazione dei servizi logistici, dei cavi di alimentazione di rete 220 V, e di trasmissione dati, tra il
contenitore Sismologia e Concordia. Di questi, il primo è stato allacciato, mentre per il secondo occorrerà
attendere la prossima spedizione. Sono stati poi installati nella camera dei sensori, a 12 m di profondità dalla
superficie nevosa, due sismometri di tipo Streckeisen STS-2, la cui posizione delle masse oscillanti è stata
tenuta costantemente sotto osservazione, e corretta quando necessario.
E’ stato adeguatamente configurato, collaudato, e posto in esercizio, presso il contenitore, l'acquisitore
dati sismologici, modello Quanterra Q4128. Un sistema di comunicazione dati WI-FI tra il contenitore e la
tenda computer ne permette l'accesso ed il controllo remoto. Tale collegamento dati via radio verrà spostato
alla Stazione Concordia, non appena lo stato di avanzamento dei lavori lo renderà possibile.
Un sistema di monitoraggio temperature, tensioni, e pressione è stato impiantato per il controllo dei
parametri di funzionamento ambientali. E’ stata inoltre configurata e posta in esercizio, provvisoriamente per
quest'anno presso il contenitore, una workstation Sun Blade 150 con funzioni di acquisizione ausiliaria, e di
rilettura, backup, e analisi dati. Tale workstation sarà in futuro utilizzata per l’acquisizione remota dei dati,
direttamente presso la Stazione Concordia, evitando pertanto la necessità di recarsi in sito.
E’ stato configurato e posto in acquisizione anche un secondo acquisitore, modello Quanterra Q330, da
allacciarsi al secondo sismometro, per ridondanza di acquisizione dati. Sono state tuttavia notate anomalie
di funzionamento di uno dei due sismometri, lo stesso sismometro che anche nella campagna precedente
aveva manifestato medesimi disturbi. Ne è stato pertanto deciso il recupero e l’invio in Europa per una
revisione presso il costruttore.
127
In vista della realizzazione dello schieramento sismico, sono stati effettuati dei test di acquisizione con
sismometro Lennartz LE-3D/5sec e acquisitore Reftek 130, al fine di valutare le capacità di funzionamento
del sismometro in oggetto a temperature molto basse (circa –50°C). I risultati sono stati incoraggianti.
Infine, nell’ambito del Progetto Osservatorio Geomagnetico a Dôme C, è stata installata e posta in
esercizio tutta la strumentazione componente l’osservatorio: sensori, acquisitori, PC, GPS e alimentatori.
Tale strumentazione resterà operativa per tutto l’inverno australe.
Si conclude con il grafico dei segnali registrati dalla stazione sismologica di Dôme C, in occasione del
catastrofico evento sismico di Sumatra, che provocò la formazione dell’onda di tsunami, abbattutasi nel
Golfo del Bengala, con perdita ingentissima di vite umane. Come si può notare, i segnali registrati sono di
ottima risoluzione e qualità.
Progetto 2.6/2004: Osservatorio Meteo-climatologico antartico
S. Dolci, M. Proposito
Stazione meteorologica automatica
Una nuova stazione meteorologica automatica è stata assemblata e configurata al Campo Meteo di MZS
su un traliccio di tre metri, quindi trasportata a Dôme C tramite Twin Otter. Il sito prescelto, predisposto dai
servizi tecnico-logistici di Dôme C e dotato di alimentazione di rete a 220V e di una linea di trasmissione dati
a 4 coppie (tipo doppino telefonico), si trova circa 500 m a S della Stazione Concordia, sulla medesima pista
di neve dove è posto anche il sito dell’Osservatorio Geomagnetico.
I dati rilevati dalla stazione meteorologica automatica vengono visualizzati su un PC presso la Stazione
Concordia e aggiornati ogni minuto. La stazione trasmette i dati acquisiti secondo due modalità indipendenti
tra loro: via cavo (protocollo RS-485 su 4 fili), e via radiomodem. Una seconda connessione via cavo
(sempre RS-485 su 4 fili) consente di effettuare da remoto tutte le eventuali operazioni di manutenzione.
Stazione di terra per radiosondaggi
La stazione di terra per radiosondaggi e il computer terminale di acquisizione dei dati meteorologici al
suolo sono entrambi installati in un laboratorio situato all’ultimo piano della torre “calma“. La stazione è
composta da un PC, da un ricevitore digitale e da uno strumento per la lettura dei parametri della sonda e la
calibrazione del sensore di umidità di quest’ultima. Completano la dotazione della stazione due antenne,
l’una (radome) preposta a ricevere i dati di pressione, umidità e temperatura trasmessi dalla radiosonda
durante la salita e l’altra (GPS) per localizzare la posizione della radiosonda durante il radiosondaggio. Le
antenne sono state installate in posizione quanto più elevata possibile e cioè sulla balaustra di protezione
posta sul tetto della torre. Si prevede di effettuare durante l’inverno circa 100 lanci di radiosonde.
Stazione GPS
Nell’ambito di una collaborazione scientifica tra l’ENEA e l’Università di Bologna, l’Ing. Antonio Zanutta ha
installato il 28/11/04 una stazione GPS permanente. Il vertice di riferimento, costituito da un piastrino
d’acciaio alto 30 centimetri, è situato sul tetto della torre “rumorosa“. Un ricevitore GPS Trimble modello
128
5700 dal 29/11/04 è in acquisizione, registrando i dati su un’unità di memoria interna. Le coordinate
approssimate della stazione, espresse nel sistema WGS8,4 sono le seguenti:
Coordinate geocentriche
Coordinate geografiche
X = -904489.12 m
Y = 1375247.53 m
Z = -6144784.24 m
latitudine = 75°05’59.585”N
longitudine =123°19’57.339”E
quota ellissoidica = 3251.71 m
PROGETTO 2004/3.1: Calibrazione e validazione di dati telerilevati ottici e a microonde in
Antartide
A. Cagnati, G. Macelloni
Introduzione
Il Progetto, che è al suo primo anno di attività, ha lo scopo di valutare le possibilità di utilizzo delle regioni
antartiche, e in particolare dell’area di Dôme C, per la calibrazione di dati raccolti da radiometri ottici ed a
microonde operanti da satellite. Va infatti ricordato come tale sito si presta bene a tale scopo per i seguenti
motivi:
- posto ad una latitudine geografica di 75°S, il sito è osservato più volte al giorno dai satelliti in orbita
polare (che è l’orbita usata dai satelliti di osservazione della terra),
2
- su di una scala di 100 km la superficie nevosa è abbastanza omogenea,
- il cielo è libero e l’atmosfera è estremamente asciutta e stabile,
- esistono numerosi dati che caratterizzano il manto nevoso e le condizioni meteo-atmosferiche,
- la scarsa precipitazione annua rende stabile il sito nel corso dell’anno.
Il primo esperimento, che si svolge nell’ambito del PEA 2004, è progettato per ottenere adeguate serie
temporali di misure radiometriche multi spettrali a microonde a Dôme C. I dati raccolti permetteranno inoltre
di accrescere le conoscenze delle proprietà di emissione e diffusione della neve e verranno usati, insieme a
modelli elettromagnetici, per la caratterizzazione dell'emissione elettromagnetica della calotta durante
l'estate australe. Questa attività è supportata dall'European Space Agency (ESA), nell’ambito della missione
spaziale SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity).
Attività svolta
Nella prima parte del periodo si è proceduto all’installazione degli strumenti. Inizialmente si è provveduto
ad un assemblaggio ed una verifica di funzionamento della strumentazione nei laboratori della Base estiva.
Successivamente, l’apparecchiatura è stata montata sulla torre di osservazione dedicata al telerilevamento,
ad un’altezza di 13 m dal suolo (figura DC-1).
Gli strumenti, installati all’interno di una piattaforma, sono:
due radiometri a microonde (frequenza 6.8 e 1.4 GHz), un
radiometro all’infrarosso per la misura della temperatura
superficiale (8-14 µm), cinque sonde per il monitoraggio della
temperatura. La piattaforma provvede sia alla protezione
termica degli strumenti che alla movimentazione degli stessi. I
dati vengono infatti raccolti in maniera automatica 24h/24h ad
angoli di incidenza e di azimut fissati (da 25 a 155 gradi in
elevazione e da -70 a 70 gradi in azimut). La piattaforma è
stata poi collegata, tramite cavo di rete, ad un PC remoto
installato in un contenitore alla base della torre, che assolve al
controllo a distanza della strumentazione.
Contemporaneamente a tale attività, sono state installate
dieci sonde, controllate tramite datalogger dedicato, per la
misura della temperatura della neve a diverse profondità
nell’intervallo 0-10 m. In particolare le prime sonde, fino ad un
metro di profondità, sono state inserite direttamente nel manto
nevoso, mentre le rimanenti sono state calate in un pozzo
precedentemente realizzato. Tali dati, unitamente a quelli
meteorologici registrati dalle stazioni automatiche, sono infatti
d’aiuto all’interpretazione dei dati a microonde. Tali sonde
sono state in seguito posizionate opportunamente in modo da
proseguire l’acquisizione anche durante il periodo invernale.
Fig. DC.1: Installazione degli strumenti sulla torre
di osservazione
129
Tali misure contribuiranno in maniera fondamentale all’interpretazione del metamorfismo della neve. Le
suddette attività sono state realizzate grazie al contributo fondamentale del servizio logistico della Base. Dal
10/12 è iniziata la raccolta dei dati. I dati sono stati poi raccolti con continuità fino alla fine della durata
dell’esperimento (2 gennaio 2005), salvo un intervallo, di pochi giorni, dovuto alla riparazione di un guasto
avvenuto su un motore per la movimentazione della piattaforma.
Contemporaneamente all’acquisizione dei dati a microonde, è stata effettuata la caratterizzazione degli
strati più superficiali del manto nevoso. È stata eseguita una trincea principale di 4 m di profondità in un sito
prossimo alla strumentazione a microonde e, lungo il profilo verticale, è stata esaminata la successione stratigrafica e, per ciascuno strato, sono state rilevate forma e dimensione dei grani e durezza. Inoltre sono state
effettuate, ogni 10 cm lungo il profilo, misure di temperatura e di densità della neve. Le densità sono state
misurate sia con il metodo tradizionale (campionamento orizzontale) sia con uno Snow Fork che ha permesso di misurare la costante dielettrica della neve. Al fine di avere un controllo della variabilità spaziale della
struttura del manto nevoso, altri 3 profili di minore profondità ( circa 1 m) sono stati eseguiti nell’area di
Dôme C fino ad una distanza massima di circa 3 km dal sito di installazione della strumentazione a
microonde.
Presso tutti i profili del manto nevoso sono state eseguite delle prove penetrometriche, utilizzando la sonda a
percussione svizzera, che hanno consentito di evidenziare l’andamento delle durezze della neve negli strati
superficiali. Giorno per giorno sono state inoltre effettuate osservazioni sullo strato superficiale del manto
nevoso (rugosità, presenza di brina o di forme di precipitazione, temperatura ecc.) al fine di evidenziare la
variabilità temporale dello stesso. Una sintesi dei dati nivologici raccolti è riportata in tabella
Tabella riassuntiva dei profili della neve eseguiti.
Località
Data
Profondità trincea
Torre
16-17-1819/12/2004
400 cm
(89+130+81+100)
Torre
23/12/2004
100 cm
Stazione AWS
24/12/2004
105 cm
Sonde
termometriche
28/12/2004
108
Misure effettuate
Penetrometrica
Stratigrafia, temperature ogni 10 cm,
densità per strati, densità ogni 10 cm, 89 cm effettuata il 30/12/2004
densità Snow Fork
100 cm effettuata il 30/12/2004 (non
significativa in quanto distante dalla
densità ogni 10 cm
stratigrafica)
Non eseguita
densità ogni 10 cm
108 cm effettuata il 30/12/2004
densità ogni 10 cm, densità Snow Fork
L-band - 21/02 - Theta =55°
220
0
210
-5
Tb [K]
-15
190
-20
180
-25
170
Temp [°C]
-10
200
-30
160
-35
150
21/12 22/12 23/12 24/12 25/12 26/12 27/12 28/12 29/12 30/12 31/12 1/1
-40
2/1
Date
Tv
Th
Tir
C-band - 21/02 - Theta =55°
220
0
210
-5
Tb [K]
-15
190
-20
180
-25
170
Temp [°C]
-10
200
-30
160
-35
150
21/12 22/12 23/12 24/12 25/12 26/12 27/12 28/12 29/12 30/12 31/12
-40
1/1
2/1
Date
Tv
Th
Tir
Fig. DC-2: Temperatura di brillanza in banda L (sopra) e C (sotto) e all’infrarosso in funzione del tempo
130
Risultati
Va innanzitutto ricordato come l’analisi dei dati raccolti sia attualmente in corso e che i risultati definitivi
saranno disponibili solo dopo che la calibrazione dei radiometri a microonde sarà controllata una volta che
questi saranno rientrati in Italia (aprile 2005). Da una prima analisi dei dati viene comunque confermato
come l’emissione a microonde in banda-L sia costante nella giornata e sia indipendente dalla temperatura
dell’aria e dalla temperatura superficiale e sub-superficiale della neve (1 m), mentre in banda C si osserva
una dipendenza dalla temperatura superficiale. A titolo di esempio viene riportato, in figura DC-2,
l’andamento temporale della temperatura di brillanza in banda L e C, e della temperatura dell’aria per un
periodo di 10 giorni. Questo risulta in accordo con quanto aspettato in quanto la penetrazione dell’onda
elettromagnetica è molto maggiore in banda-L che in banda-C. Anche dall’osservazione dell’andamento del
segnale in funzione dell’angolo di incidenza si nota come lo scattering di superficie sia più importante in
banda-C che in banda-L; si sono inoltre osservate piccole differenze per i dati raccolti a diversi angoli
azimutali che vengono attribuite all’alterazione di alcune zone della superficie nevosa durante la costruzione
della torre. Da un’analisi delle temperature della neve a varie profondità si nota come la variazione
giornaliera della temperatura dell’aria influisca sulla temperatura della neve fino ad una profondità di circa 1
metro, mentre per l’intervallo 1-3 metri vi sia una dipendenza dalla media giornaliera. Al disotto di questa
quota la temperatura rimane pressoché costante.
Una prima analisi dei dati nivologici ha permesso di evidenziare una buona omogeneità spaziale delle
caratteristiche strutturali del manto nevoso che, negli strati più superficiali, si presenta con un’alternanza di
strati costituiti da grani da ricostruzione cinetica e strati più sottili di grani arrotondati (o croste da vento)
(figura DC-3). Questa omogeneità spaziale è confermata anche dall’analisi delle durezze che, pur
presentando valori assoluti diversi in dipendenza della micromorfologia locale, evidenziano andamenti simili
nei quali, ancora una volta, è evidente il ruolo determinante dei processi di ricostruzione cinetica dei grani nel
determinare le caratteristiche strutturali del manto nevoso.
vvvvvvvvvvvv
Superficie del
manto nevoso
Superficie ventata con
erosioni irregolari e brina di
superficie (7a)
Croste da vento
(9d)
-
Strati duri di grani arrotondati
(3a) e forme miste (3c)
Tensione di
vapore
+
Cristalli
sfaccettati e
forme miste (4a
e 4c)
Fig. DC-3: Schema della struttura del manto nevoso a Dôme C relativamente agli strati superficiali (fino a 4 m) con flusso
di vapore riferito al periodo invernale.
Conclusioni e lavori futuri:
Da una prima valutazione dei dati raccolti viene confermata la stabilità spaziale del sito di Dôme C. Si
dovrà presto valutare (insieme all’agenzia spaziale europea ESA e possibilmente ad altre agenzie spaziali
quali NASA e JAXA ) l’opportunità di effettuare una nuova campagna di misura a Dôme C. In particolare
sarebbe d’interesse estendere il periodo di misura almeno a tutto il periodo estivo per seguire l’evoluzione
del segnale rispetto alle variazioni di temperatura neve/aria per un intervallo temporale maggiore di quello
analizzato nel 2004. Anche l’aggiunta di un canale a 19 o 37 GHz sarebbe di grande interesse per seguire la
variazione della temperatura a diverse profondità. Grazie alle opportunità derivanti dall’apertura della Base
invernale va inoltre considerata la possibilità di installare uno strumento per tutto l’anno. Un’altra attività di
grande interesse sarebbe quello di valutare la stabilità spaziale del sito attraverso l’esecuzione di misure da
aereo sulla zona. I dati a microonde raccolti saranno inoltre confrontati con un modello elettromagnetico sviluppato presso l’IFAC (Ist. di Fisica Applicata “Nello Carrara” di Firenze) che simula l’emissione a microonde
della superficie e che utilizza come ingressi i dati nivo-metereologici raccolti durante la campagna.
131
PROGETTO 2004/5.1: Paleoclima e paleoambiente dalla stratigrafia chimica, fisica e isotopica
di carote di ghiaccio
E. Salvietti
Scopo dell’attività, era essenzialmente quello di valutare i processi di scavenging atmosferico (wet and
dry deposition) del particolato atmosferico suddiviso in differenti classi dimensionali e di studiare i processi
all’interfaccia atmosfera-neve. A tale scopo, sono stati fatti prelievi di particolato atmosferico e
campionamenti di hoar, neve superficiale e firn in siti a differente distanza dalla Statione Concordia.
Quattro campionatori di aerosol sono stati installati (di cui tre a basso volume e uno ad alto volume) in
prossimità della tenda di astrofisica (coordinate UTM ups 51C 509442 1664486). Questi si trovano a sud
rispetto alle due Basi, estiva e Concordia, ad una distanza di circa 700 m e 750 m rispettivamente. Questa
posizione permette di limitare la contaminazione antropica, considerando che la direzione dei venti
prevalenti è da sud a nord.
Sono stati individuati quattro punti di prelievo di neve superficiale, tutti a sud rispetto ai campionatori di
aerosol, (tre alla distanza di circa 200 m e uno a circa 100 m), in cui i campionamenti di neve avvenivano a
cadenza giornaliera.
Altre 11 aree di raccolta venivano invece campionate ogni 10 giorni. Queste formavano un transetto che
iniziava 450 m a nord della stazione di campionamento di aerosol e terminava a 1000 m a sud, e che serviva
per quantificare il decadimento della contaminazione antropica della Base in un area che rimane sopravento,
rispetto al vento prevalente. Per varie ricerche sono stati fatti sei campionamenti da una trincea di 4 m, che
si trova in prossimità della torre di 30 m. Sono state effettuate anche due misurazioni dell’altezza di 50 paline
nell’ambito della valutazione delle variazioni spaziali e temporali dell’accumulo nevoso e della rete di
deformazione del manto nevoso a Dôme C.
E’ stato assemblato un piccolo laboratorio chimico installando una cappa a flusso laminare, un sistema
Millipore per la produzione di acqua ultra-pura, un cromatografo ionico (Dionex DX-120) e una bilancia
tecnica. L’attività prevalente è stata la preparazione dei filtri per il campionamento di aerosol e dei contenitori
per la raccolta di neve ed il successivo stoccaggio.
Infine in preparazione della campagna invernale è stato realizzato un contenitore in legno, da utilizzare
come base invernale per i campionatori di aerosol. Questo è stato posizionato a circa 500 m dalla Stazione
Concordia (coordinate UTM UPS 51C 0509162 1664903) in direzione della stazione di sismologia. In questa
postazione, già a gennaio, è stato installato uno strumento che acquisisce la temperatura della neve per i
primi 10 m di profondità, grazie a dodici sonde.
Campionamenti effettuati
• Due campionamenti della rete di accumulo nevoso, misura dalla base alla cima della palina, riscontrata
una variazione media, dal 23/12/04 al 21/1/05, di -1,8 cm e di -12 cm rispetto alla misura del 28/1/2004.
Campionamento per Massimo Frezzotti.
• Tre prelievi di neve superficiale; per ciascuno di essi sono stati impiegati 4 contenitori da 1,5 l, effettuati
in prossimità della stazione di campionamento di aerosol, a circa 30 m. I campionamenti sono stati fatti
con cadenza di 15 giorni, il 24/12/04, il 8/1/05 e il 23/1/05. Campionamenti per Francesco Soggia
(Genova). Spediti a Genova via Italica 12 bottiglie da 1,5 l da conservarsi a -20°C.
• Transetto di 5 punti, tre dalla base verso il punto di prelievo di aerosol e due oltre. Da ogni punto sono
state prelevate 2 bottiglie da 0,5 l , il campionamento è stato fatto il 13/01/05. Campionamento per
Scarponi (Ancona). Inviate ad Ancona 11 bottiglie (una di bianco) con campioni di neve superficiale da
mantenere a -20°C.
• Due campionamenti da trincea di 4 m effettuati il 5/02/05, uno da 0 a -4 m e l’altro da -2 a -4 m, raccolte
rispettivamente 108 e 54 provette da 125 ml. Campionamento per Barbara Stenni (Trieste). Inviate a
Firenze le 162 provette da conservare a -20°C.
• Un campionamento da trincea da 1 m , raccolte 60 accuvettes 30 ml e 10 barattoli da 125 ml in data
31/01/05. Campionamento per G. Floch T. Blunier (Bern Svizzera). Campioni da conservare a -20°C
inviati a Firenze.
• Due campionamenti di 20 g ciascuno con pm 10 ad alto volume, periodo campionato dal 21/12/04 al
30/1/05. Campionamenti per Laura Manodori (Venezia). Tre filtri (uno di bianco) inviati a MZS per
processamento (pesata e suddivisione).
• Campionamenti con pm10 e 2,5 a basso volume, raccolti 10 filtri pm 10 e 9 pm2,5. Periodo campionato
dal 11/12/04 al 4/2/05. Campionamenti per Roberto Udisti (Firenze). Filtri inviati a Firenze da conservare
a –20°C.
• Campionamenti con impattore Andersen, raccolti 9 serie filtri (ciascuna di 8 filtri). Periodo campionato
dal 11/12/04 al 3/2/05. Campionamenti per Roberto Udisti (Firenze). Filtri inviati a Firenze da conservare
a –20°C.
132
•
•
•
•
•
Campionamenti con sandwich di filtri, raccolti 16 sandwich. Periodo campionato dal 18/12/04 al
4/2/05. Campionamenti per Roberto Udisti (Firenze). Filtri inviati a Firenze da conservare a –20°C.
Campionamenti di neve superficiale, raccolte 214 accuvettes da 4 punti intorno alla stazione di
campionamento di Aerosol. Periodo campionato dal 18/12/04 al 4/02/05. Campionamenti per
Roberto Udisti (Firenze). Accuvettes inviate a Firenze da conservare a –20°C.
Campionamenti di neve superficiale, raccolti 38 barattoli da 125 ml, 15 da transetto Scarponi tre
ripetizioni 3, 13, 23, 1/05, 18 da transetto oltre rete di prelievo giornaliero tre ripetizioni 5, 15, 25,
1/05 e 5 intorno alla rete di accumulo nevoso Frezzotti 21/1/05. Campionamenti per Roberto Udisti
(Firenze). Barattoli inviati a Firenze da conservare a –20°C.
Tre trincee da 0 a -4 m, in data 20/12/04 (provette da 50 ml) 21/1/05 fila doppia (accuvettes), 22/1/05
(accuvettes). Raccolte rispettivamente 138 provette, 255 e 124 accuvettes. Campionamenti per
Roberto Udisti (Firenze). Campioni inviati a Firenze da conservare a –20°C.
Dal 4/1/05 ho in consegna uno strumento che acquisisce la temperatura della neve nei primi 10 m,
grazie a dodici sonde poste a differenti profondità. Strumento di Giovanni Macelloni (CNR Firenze),
Anselmo Cagnati (A.R.P.A.V.).
PROGETTO 2004/6.1: Studio dei processi dello strato limite planetario a Dôme C (STARBLEDC)
U. Bonafè, A. Conidi, G. Dargaud, A.P. Viola
In the previous stage of our project the presence of a remarkable day-time convective activity over the
Antarctic plateau in summer with a regular daily alternation of stable (inversion) and unstable (convection)
stratification was evidenced. It was then proposed to study the features of the diurnal evolution of the
boundary layer in the transition period between summer and winter and in connection with the synoptic and
large scale circulation. To achieve this objective an advanced work package for atmospheric observations
was developed. This package was installed at Dome C during the summer Campaign 2004-2005. A special
setting was provided to allow the instrumentation to operate also all the winter long. Moreover, during the
summer campaign, the revision and upgrade of the 10m meteorological tower was done.
The field experiment will continue during the winter season, in which also radiosounding profiles and
AWS measurements will be collected by Guillaume Dargaud, member of Concordia winterover group and
responsible of our measurements at Dome C.
Several technical problems are beginning to occur with the decreasing of temperature. Being in contact
with G. Dargaud by e-mail we are quasi-real time informed on the status of the experiment. At least once a
week we receive a report of the activity. This communication line allow us to support and help Dargaud in
solving some of the problems occurring at the scientific instruments.
An overview of the PBL atmospheric observatory and of the instrumentation is given in the following
figures. The measurements made available with the atmospheric observatory set during the summer
campaign are the following:
1) turbulent fluxes of momentum, heat, humidity at the surface (sonic thermo-hygrometer);
2) meteorological parameters (temperature, wind, humidity) at several heights on a 10 m tower ;
3) energy and radiative fluxes (pyranometer, pyrgeometer);
4) PBL temperature profile (MPT-5P: Meteorological Temperature Profiler - Polar version);
5) PBL wind profile (doppler three-axes mini-sodar) ;
6) PBL profile of ice crystals (micro-lidar).
133
TRIAXIAL DOPPLER MINISODAR
Acoustic remote sensing up to 400m.
Wind speed and direction profiles every 10
minutes.
Thermal structure of the lower atmosphere.
Requires manual cleaning in case of snow.
METEOROLOGICAL TEMPERATURE PROFILER
Passive microwave based temperature measurements.
Thermal profiles up to 600 m every 10 minutes
MICROMETEOROLOGICAL MAST
CR10
Thermal flux, radiation budget , snow temperature profiles.
Requires manual offloading of the datalogger.
Requires initial setup with a laptop.
METEOFLUX
Temperature, humidity, wind velocity
Turbulent fluxes of momentum, sensible heat, latent heat
134
MICROLIDAR
532 nm portable lidar
Ice crystals profiles up to 400 meters.
Thermal problems outside.
Inside the science container since march.
Fan installed to keep frost out of window.
METEOROLOGICAL TOWER
Temperature and humidity at various heights:1m, 2.5m, 5m,
12m.
Wind speed and direction, net radiation, heat flux.
Tower tends to accumulate snow deposit and requires periodical cleanup.
PROGETTO 2004/7.7: Aspetti dinamici della magnetosfera terrestre
A. Piancatelli
E’ stata effettuata l’installazione di una stazione di misura di campo magnetico nella banda ULF, analoga
a quella in funzione a MZS. Si è reso necessario modificare l’installazione, inizialmente prevista con
2 contenitori, a causa del mancato arrivo di uno di essi. E’ stata comunque trovata, con l’aiuto della logistica,
una soluzione soddisfacente. Il sensore è stato posizionato in una buca di 1.5x1.5 metri, profonda 2 metri e
coperta da un pannello rivestito di materiale isolante. E’ stata scelta questa soluzione per ottenere una
buona stabilità termica dello strumento: a 2 metri di profondità, infatti, la temperatura è costantemente
intorno a -50°C. Il sito scelto dista circa 700 metri dalla Base Concordia in direzione sud-ovest. Lo strumento
è stato orientato secondo il nord geomagnetico, a circa -139° dal nord geografico. A tale scopo si è utilizzato
un magnetometro di tipo flux-gate, in grado di rilevare tale direzione. Dopo aver orientato e livellato il
sensore, si è provveduto alla sigillatura della buca per evitare infiltrazioni di vento (che altererebbero le
misure) ed alla segnalazione della posizione mediante bandierine.
135
Il sistema di acquisizione è stato sistemato all’interno di un contenitore completamente amagnetico a
circa 40 metri dal sensore. Il sistema, con risoluzione di 22 bit, frequenza di campionamento 1Hz e
sincronizzato tramite GPS, è stato termostatato per resistere alle basse temperature che verranno raggiunte
durante l’inverno. Sotto il contenitore, raggiungibile tramite una botola, è stato installato un secondo
magnetometro, di tipo flux-gate, orientato anch’esso rispetto al nord geomagnetico e collegato allo stesso
sistema di acquisizione. Durante questa installazione, si è constatato che le maniglie di sollevamento della
botola erano in materiale ferromagnetico e sono state perciò tolte.
A causa del poco tempo a disposizione, è stata effettuata solamente una breve analisi dei primi dati
acquisiti, da cui non sono risultati problemi. Si sono verificati degli abbassamenti della tensione di
alimentazione ma che non sembrano pregiudicare il corretto funzionamento della strumentazione. Si è infine
predisposto il sistema per l’acquisizione invernale.
The AASTINO Project
J. Kenion, S. Storey, J. Lawrence
Main scientific goals
The AASTINO (Automated Astrophysical Site-Testing Observatory) Project is a collaboration involving
Australia, France, Italy and USA. It is an autonomous, self-powered and self-heated laboratory that houses a
range of instruments designed to monitor the astronomical observing conditions at Dome C throughout the
year. The data from the AASTINO will allow a quantitative assessment of the potential of Dome C as a site
for future telescopes.
The AASTINO was installed at Dome C in January 2003, and operated until July of that year. It was
restarted in November 2003, and ran until May 2004. A wealth of data was produced. The goals of the
2004-2005 Campaign were to:
• find out why the AASTINO stopped in May,
• restart the AASTINO and begin taking data again,
• upgrade AASTINO to improve performance,
• install new instrumentation.
First results
All results from the AASTINO are placed on the website www.phys.unsw.edu.au/~mcba/aastino as soon
as possible after acquisition.
On arrival at the AASTINO on 1 December 2004 it was discovered that the AASTINO itself was once
again in excellent condition and remarkable free of snow drifts.
Diagnosis of AASTINO shut-down
It appears that the first Stirling engine (“Jim”) to shut down did so because of a communication error to
the computer, possibly caused by condensation dripping into an electrical connector. The second engine,
“Nancy” had run flawlessly until late May, at which time a mechanical failure in the wobble-yoke mechanism
shut the engine down. Fortunately, Nancy had run long enough during the months of darkness to allow us to
obtain the first ever direct measurements of the night-time atmospheric turbulence. These results are
tremendously exciting and prove that Dome C is the best site on earth yet discovered for optical/IR
astronomy, and were published in Nature. When the sun rose again in August the solar panels provided
enough power to restart the Supervisor computer and the instrumentation. However, the flash disk memory
of the computer was by now corrupted, and the computer failed to boot properly.
Restarting the engines
The Stirling engine “Jim” was easily restarted once the computer communication module had been
replaced. The engine with the mechanical failure, “Nancy”, was removed and replaced by a fully
reconditioned engine, “Sid”, which had spent 2003 at Concordia before being returned to the manufacturer in
November 2003. “Sid” is now fitted with fluorosilicone 0-rings, which we believe will retain gas pressure
better under freezing conditions. Updated software was installed on both engines to improve reliability in the
event of computer communication problems, and to make them more tolerant of the low oxygen levels at the
3,600 m pressure altitude of Dome C.
Restarting the existing science instruments
• Summit: Summit is a sub-millimetre tipper that measures the transparency of the atmosphere at 350µ
(850 GHz). Summit recorded data from January to May 2004. We replaced the 350µ filter in Summit with
a 200µ filter, in order to make the first 1.5 THz measurements at Dome C.
136
Cumulative probability
Number of measurements
• Sodar: Sodar is an acoustic radar that measures atmospheric turbulence and wind speed to a height of
900 metres. It recorded data almost every day from January 2004 until May 2004. We restarted the
Sodar and took data continuously until the end of the 2004 – 2005 summer season.
• Webcam: Although not a science instrument, the web camera has proved enormously useful as a
monitor of cloud cover, wind speed and direction, and snow accumulation.
• Icecam and COBBER: These instruments monitor
100
cloud cover throughout the year, using a visible
sensor and a mid-infrared sensor respectively.
300
DC
•
Precipitation
monitor: This instrument, is a
80
MK
Vaisala
precipitation
monitor, type FD12P,
CP
installed next to the AASTINO. It is operated by
60
200
Dr Gerhard Krinner of the University of Grenoble.
• AWS: An Automatic Weather Station measures
40
ambient temperature, wind speed and direction,
and atmospheric pressure.
100
• MASS: The Multi-Aperture Scintillation Sensor is
20
an instrument to measure the atmospheric
turbulence as a function of altitude all the way to
0
0
20 km. This project is a collaboration between
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
UNSW, the Jet Propulsion Laboratory in the USA,
Total atmospheric seeing (arcsec)
and CTIO in Chile. MASS is fed by an 80 mm
telescope that tracks the stars via a gimbalHistogram of seeing data, reproduced from J.S Lawrence,.
mounted siderostat. In the first half of 2004 MASS
M.C.B. Ashley, A Tokovinin. & T. Travouillon, 'Exceptional
provided the first ever measurements of the
astronomical seeing Dome C in Antarctica', 2004. Nature,
winter-time atmospheric turbulence above Dome
431, 278-281conditions above
C. These results have enormous implications for
the future of astronomy at Dome C. In November
2004 we re-aligned MASS and made a number of
small modifications to improve the sensitivity.
New science instruments
Nigel: Nigel is a fibre-fed optical spectrometer designed to measure the sky brightness and the auroral
intensity from 300 – 900 nm. Nigel uses an imaging grating spectrometer with a spectral resolution of 2.4 nm
and a peltier-cooled CCD. In November we installed Nigel on the roof of the AASTINO.
Logistics suggestions for improving work on the site
Once again, the staff at Dome C Station provided superb support for our activities. We greatly
appreciated the consistent, friendly and dedicated support of the Station staff. We fully understand that the
priority for the 2004 – 2005 season was to prepare Concordia for its first winter season, and that it was
therefore not possible for the AASTINO project to be supported at the manpower level we requested. Our
own work suffered somewhat as a result. Nevertheless, we congratulate the Concordia team on achieving a
successful station opening, a result that in the longer term is of the utmost importance to international
astronomy.
Calibration of solar spectrum satellite radiometers over Dome C, Antarctica
(IPEV Program DC22N–Volet Spatial)
R. Brandt, T. Grenfell, S. Hudson
Logistical and technical aspects of the field campaign
We encountered problems with the weather that delayed our initial deployment to the station as well as
the transfer of personnel in early January. Other than that the logistics support provided to us was excellent.
We received prompt and effective support from station personnel including help with the 220V power
capacity to our container, use of the flexmobile when we needed access to remote sites, carpentry support
for building shipping boxes, availability of laboratory space, and translation assistance as needed.
Scientific aspects: motivation
The motivation for our observations includes all the points we made last year (except that Delphine wasn't
available to continue the atmospheric transparency observations), but I'd just like to make sure the following
is included because it looks like our efforts this year worked out particularly well.
137
An important aspect of our work was to investigate the fundamental optical properties of ice and snow,
taking advantage of the extreme purity of the snow cover at Dome C. In particular we wanted to investigate
the spectral absorption coefficient, k_abs (wl), of pure ice in the near ultraviolet and shortwave visible (350600 nm). Recent results by the AMANDA group indicate that the laboratory values previously published were
affected by volume scattering giving anomalously high (but still very low) values. Our preliminary results
appear to confirm the lower AMANDA values of k_abs(wl). More detailed analysis is in progress.
Personnel on station during the January and early February observation period were Dr. Thomas Grenfell
and Mr. Steven Hudson. Mr. Richard Brandt was on station during the first month and exchanged places with
Hudson. Over the course of the field program, our work has concentrated on aspects of the optical properties
of the snow related to the calibration of satellite observations across the solar spectrum from 350 nm to
2500 nm and to understanding the radiation absorption properties of the snow pack. To characterize the
optical properties, we have conducted a focused series of spectrophotometric measurements using our ASD
broad range spectrophotometer in conjunction with associated observations of the physical properties of the
snow from the surface to a depth of about 1.5 meters. In addition, we have investigated the diurnal cycle of
the temperature profile in the lowest 32 meters of the atmosphere with emphasis on the strength of the
inversion. Our program consisted of several individual experiments. The experimental program was
concluded on 31 January and we left the station on 2 February.
Scientific aspects: measurements
Temperature profile from snow surface to a height of 32 meters
These observations were carried out over a 7 week period from mid-December 2004 to the end of
January 2005 using a pair of aspirated thermometers together with a KT-19 infrared radiometer. During
periods of clear sky we have observed a consistent daily cycle with an isothermal period from about 10:00 to
12:00 hours followed by the development of a strong inversion developing to a maximum around midnight of
as much as 15-20 degrees Celsius between the surface and a height of 32 meters. The temperature at the
top of the tower also showed a diurnal variation but only by about 3-8 degrees. Two to three hours before
local noon, the inversion usually disappeared and the atmosphere became nearly isothermal. During cloudy
periods the inversion was much less pronounced and the temperature profile varied irregularly. By the end of
the experiment, final night time temperatures reached –50°C, the lower limit measurable by our infrared
radiometer.
Spectrally detailed Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) of the snow surface.
The instrumentation including the ASD spectrophotometer and a specially designed goniometer was
installed at the top of the tower and observations were carried out from 6 January through the end of the
experiment. Since the sastrugi are only weakly developed in the vicinity of Dome C Station the dependence
of BRDF on solar azimuth is relatively weak but does show significant variations versus solar zenith angle.
Our goal has been to complete the data set begun two years ago and continued last summer season to
provide a catalog of BRDF functions over a wide range of solar zenith angles taking advantage of the diurnal
variation present at Dome C. Since last year, we expanded the viewing area by about 30 degrees admitting
observations over an extended range of solar zenith angles allowing us to include values that could not be
o
o
o
reached with last year’s configuration. This included major gaps from 57-61 , 75-80 , and greater than 85 .
While we succeeded in obtaining data for many points in these gaps, we were hampered this year by the
increased frequency of cirrus clouds and morning ice fog compared with last year. As a result, a certain
degree of extra analysis and interpolation will be needed to complete our catalog. Because of the
persistence of fog at night, when the sun is lowest, we plan to recommend that satellite calibrations should
not be carried out when the solar zenith angle is greater than 85 degrees.
Soot content of the near surface snow layers.
The soot content of the snow has been investigated using a proven filtration technique we have employed
in both the Antarctic and in the Arctic. Samples of snow were collected in clean 1 liter jars, melted, and the
liquid filtered through 0.4 micron nuclepore filters. The processed filters were then compared visually with a
set of standard filters to provide an initial estimate of the soot content. They will later be processed with an
integrating plate photometer to make a more precise determination of the soot loading. We have repeated
observations made last year at selected surface sites near the tower to monitor changes. This year we have
concentrated on investigating depth profiles by obtaining samples from each of four snow pits down to a
depth of about 1 meter, spanning a time period of about 10 years. Initial results indicate that typical surface
soot loading is 1 to 3 nanograms Carbon per gram of snow with a decrease to as low as 0.5 ngC/gm at
depths of 30 and below. This decrease in soot content is consistent with the absence of activity at our pit
sites prior to last summer’s activities. No change is evident below that, particularly before the 1996-7 when
138
the Station was established. These soot levels are very low and, according to criteria established by Warren
and Wiscombe (1980), would not measurably influence the albedo and BRDF of the snow cover.
Spectral transmission of light into snow.
The observational portion of this study was completed in early January. Data sets were obtained on three
separate occasions under cloudless skies carried out between 11:00 and 13:00 local time, when the solar
elevation and the incident solar irradiance were at their daily maximum and were nearly constant. We used
the ASD spectrophotometer together with a newly designed 130-cm probe to measure the upwelling
radiance component of the diffuse radiation field as a function of depth at intervals of approximately 5 cm.
The probe samples the diffuse upwelling radiation field generated by multiple-scattered solar radiation
penetrating the snow pack. We were able to measure depth profiles of transmitted radiation at three sites
located about 200 and 250 meters north-east of the tower, and 500 meters southwest of the northeast corner
of the Special Protected Area. These data provide a sensitive test of the wavelength of maximum
transmission of pure ice, whose value has significant consequences for modelling the energy balance of
snow and ice media in general. Preliminary inspection of the data indicates a value of 385-390 nm,
supporting the value inferred by the AMANDA project.
Spectral albedo of snow
The measurements of spectral albedo were also successfully concluded in early January. These require
stable uniform overcast conditions for best accuracy. Although the occurrence of conditions of this sort are
relatively infrequent at Dome C, suitable conditions were obtained on two occasions, on 29 and 30
December, and measurements at multiple sites were carried out. Illumination conditions were particularly
stable on 30 December. The data are presently being analyzed including the determination of the shadowing
correction for the receptor and for the instrument mount and the operator.
Snow physical properties
We have made observations in a series of 3 snow pit to depths of 170 cm at three sites 150 to 250 m
north-east of the tower. We measured the profile of snow density, crystal size, layer spacing, and soot
content to provide the basic physical data to understand the optical properties of the snowpack.
Densities were obtained with a standard Taylor-LaChapelle density probe. Crystal sizes were measured
using macrophotography at a scale of about 1:1 against a background of a standard metric grid with a
20-30 micron resolution. Layer boundaries were recorded using a metric ruler by direct probing of the wall of
the snow pits with a soft bristle brush to expose the layers. In two cases, a second pit was dug behind the
wall of the primary pit to allow the transmission of sunlight through the wall. This revealed the layer structure
directly and a photographic record of the wall was taken.
special protected area
c lean
area
S
c lean
a rea
clean
area
c lean
a rea
b eginn ing special
p rotected area
c lean
a rea
1 6°
N
latitud e 75°06'40" S
S now
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S eis m ic obs.
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c lean
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Tower
S helter HF
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c lean
area
c lean
a rea
c lean
a rea
DOME C
0
5 00 m
1 000 m
c ampaign 20 00-01
Fig. DC-4: Dome C summer and winter Camps, with the position of the 33 meters tower, near the edge of the clean
area, around 800 meters far from the winter Station, in the west direction
The data sets from 3 through 6 provide the needed radiative and physical data for a quantitative
investigation of the optical properties of the upper layers of the snow. They will be analyzed together using
139
detailed radiative transfer theory to study the absorption and scattering of solar radiation in the ice and the
resultant solar energy balance between the snowpack and the atmosphere.
The measurement site description
The field site of the two “remote sensing validation” groups was located around 1,2 km west of summer
Camp. This site was chosen before the field campaigns (discussions from May to September 2002), in
coordination between the LGGE, the University of Washington and the logistical group of Dome C Station
(ENEA and IPEV).
At this distance from the Station, the surface is natural, without tracks, hills or pits. As the wind is
generally weak, sastrugi (snow dunes produced by the wind) are very small (only a couple of cm high). This
surface is very suitable for our surface characteristics measurements program (bidirectionnal reflectance of
snow). We do not need a “chemical” clean area, but an undisturbed surface. However, the vehicles traffic
near the tower started to affect our measurements in 2003-2004, as the soot carbon content was significant
around the tower. An exclusion zone will be proposed for the 2004-2005 campaign. Figure DC-4 shows the
map of Dome C Camps (summer and winter stations), together with the emplacement of the “remote
sensing” working place, in the west direction of the Camps.
ConcordiAstro
E. Aristidi, K. Agabi, T. Sadibekova
Scientific task
The potential of the Antarctic plateau for astronomy is in increased recognition. Low wind speed, poor
humidity, good meteo conditions and possibility to perform very long-time integrations up to several months,
all these features are progressively seducing the astronomical community. Seeing measurements made by
Vernin at the South Pole in 1995 pointed out the probable good turbulence conditions on the Antarctic
plateau. That led to the development of a site-testing program at Dome C, taking advantage of Concordia
facilities. This site testing program is a part of ConcordiAstro and aims at measuring all turbulence
parameters of the site (Fried parameter, scintillation, atmospheric conditions...) during the polar night.
Conclusions of this program will be determinant for the future of astronomy at Dome C. Site parameters are
measured using three experimental approaches.
a. The first one is based on in situ sounding of the vertical profile of the turbulence of the atmosphere by
means of balloon borne microthermal sensors. It provides classical meteo parameters (wind speed,
pressure, temperature, humidity) as well as temperature and refraction index structure functions versus
altitude.
b. The second one consists in observing a star continuously with a dedicated telescope called DIMM. A
DIMM is a telescope with a two-hole mask at his aperture. A prism is located on one hole and two subimages are observed. Some turbulence parameters are derived from the differential motion of these
images and monitored continuously.
c. The third experiment aims at monitoring the refraction index structure in the first 30 m above the snow. It
is a ground version of the balloon experiment which takes advantage of the 32 m high American tower.
The site-testing, and more generally the whole ConcordiAstro program is based on several summer
campaigns dedicated to the preparation of winter observations at Dome C. The first winterover is currently
performed by Karim Agabi.
To-date, 6 summer campaigns have been performed representing 80 man-week of presence on the site.
197 meteo balloons have been successfully launched, corresponding results have been published. Major
conclusions are that the wind speed profiles in Dome C appears as the most stable among all the
astronomical sites ever tested, and that the major part of the atmospheric turbulence is probably generated
in the first 100 m, or less, above the snow surface, where the temperature gradients are the steepest
(around 0.1°C/m).
Program of the present mission
The main objective of this summer season was to prepare the winterover of Karim Agabi. That means a
lot of logistical work on the ConcordiAstro observatory and its remote control from the lab in the “calm“
building of Concordia.
In addition to the winter preparation, some scientific programs were at the menu of this summer season.
Mostly to complete the abundant measurements of last year, and to make some tests for future instruments
foreseen to operate during the second winter. These programs are the following:
• making simultaneous seeing measurements at the top of the ConcordiAstro platform at height 8 m and
from the ground to infer the contribution of the surface layer;
140
• perform turbulence analysis on the solar limb and correlate them to seeing estimations with the DIMM;
• obtain the first interferometric fringes and derive their temporal behavior to prepare the future
“pistonscope” experiment, the first milestone towards a large interferometer at Dome C;
• test the mechnical resistance to the polar temperatures of an optical stellar coronograph, in preparation of
the Corona instrument foreseen in the second winterover;
• install and test the microthermal sensors on the american
tower.
Logistical work on ConcordiAstro obervatory
First four days of the campaign were dedicated to logistic
points as we were waiting for our cargo still in Mario Zucchelli
Station. The second wooden platform erected last year has
been moved closer to the first one. The wooden container
nicknamed “igloo”, designed to host all the electronics and
telescopes control systems has also been moved between the
two platforms. This was to minimize the distance from the igloo
to the telescopes (cable length is 20 m). A line has been
installed to provide electricity inside the igloo. Some work has View of the ConcordiAstro observatory in December
been done into the igloo to install stairs to support the electronic 2004. The DIMM is on top of the plat-form, GSM is
boxes and the computers.
the twin telescopes on the ground. The wooden
Two additional wooden pavements have been built at ground igloo is between the two platforms
level to host the two telescopes of the GSM experiment (a pair
th
of DIMMs). A third smaller pavement has also been installed for a 4 small telescope to test the behaviour of
the new mount Astro-Physics 1200 foreseen for future experiments. A metallic container has been installed
near the observatory to host all the equipement and boxes, and to serve as a workshop.
In February, a webcam was installed in a small wooden shelter near the GSM telescopes. One image is
taken every day and emailed to France to update the website. Meteo data are displayed on each image.
Remote control
The whole experiment is supposed to be piloted from the Concordia tower hosting our laboratory. Several
systems have been installed for that purpose in December and January. A Wi-Fi antenna has been set up in
December on the second platform to make a local network between the three computers inside the igloo and
the summer camp, 800 m distant. By the end of January the equipement was moved from the summer camp
to Concordia and the wi-fi network worked fine. It allows to exchange files and to check whether the
acquisition software is running fine. A 500 m long fiber optics has been installed mid-january between the
igloo and Concordia. It allows to use distant mouse/screen/keyboard on the DIMM computer inside the igloo.
The same system has been set up for the mast experiment. Three video coaxial cables were also put
between the telescopes and Concordia to transport the images given by the telescope finder cameras.
DIMM measurements
As last year, we use Schmidt-Cassegrain Celestron C11 telescopes (diameter 280 mm) with a 2xBarlow
lens (equivalent focal length 5600 mm). Optical tubes have been rebuilt in INVAR to reduce thermal
dilatations (these dilatations cause defocus since they change the distance between the primary and
secondary mirrors). Several technical improvements have been implemented on the primary mirror support,
and the grease of the focus system have been replaced by a cold-resistant one (up to –90°C). This
customization is currently tested with success in winter conditions (-70°C so far). These telescopes are
placed on equatorial mounts Astro-Physics 900. Here again, some customization has been performed since
last year: grease was changed and heating system was placed in the motor carters. Tracking has worked
succesfully during the whole polar summer. The mounts are placed on massive wooden feet fixed to the
platform or to the ground pavement for the GSM telescopes.
A digital CCD camera was placed in a thermostated box (temperature around –20°C), the box and the
camera being located at the focus of the telescope. The two-hole mask, with sub-apertures of diameter 6 cm
distant 20 cm, was placed at the top entrance of the telescope. One of the holes is equipped with a small
angle prism (deviation 30 arcsec), the other being free. The DIMM is shown on figure DC-5.
Observations started on November 28 by the polar alignment, made by Bigourdan's method on solar
spots (fortunately we were close to a solar maximum and finding spots had never been a problem), then on
Venus, and fine tuning was made on Canopus itself during the observations. First seeing measurements
were obtained on December 4, with values comparable to the previous campaign. Something new this year
was the presence of a second telescope at ground level. These two DIMMs allowed to make simultaneous
141
measurements of the seeing at two different heights (3m50 and 8h50 above the plateau) and to infer the
contribution of the surface layer.
Fig. DC-5: Left, the DIMM system; note the 2 hole mask at the telescope top; the box at telescope back contains the
camera. Right: typical short-exposure frame at the focus; the two images move with turbulence, analysis of their
differential motion provides the turbulence parameters.
Seeing statistics (at height 8m50)
Monitoring was performed from December 4 to the begining of February. Day-by-day values are shown in
fig. DC-6. Several periods of inactivity are due to bad weather (mid December) or technical work on the
installations (mid January). We obtained 7860 seeing values between 0.08 and 3.1 arcsec with a mean value
of 0”54. For comparison, typical night seeing at Mount Paranal (hosting the european telescope VLT),
considered as an excellent site, is around 0”7. An histogram of the seeing values is plotted in fig. DC-7, as
well as time behaviour of the seeing. We found the same amazing “seeing hole” than last year in midafternoon. Temperature gradient vanishes in the boundary layer and the image stability becomes
exceptional. This is extremely interesting for high-resolution solar astronomy.
Fig. DC-6: Daily averages of the seeing during the summer campaign (Dec 04 - Jan 05).
Fig. DC-7: Left: histogram of seeing values at Dome C; seeing axis is logarithmic. Right: Plot of seeing versus time,
averages over the whole summer campaign.
Surface layer seeing
142
The presence of a DIMM at ground level was motivated by the conclusions of balloon data analysis of last
year summer campaign. The contribution of the surface layer to the turbulence was expected to be
st
th
important. The second DIMM was installed on Dec 1 and the measurements started on Dec 10 . It permits
a monitoring of the turbulence generated in the first 5 m above the ConcordiAstro snow pavement.
Results are without surprise: the turbulence measured by the lowest telescope follows that of the highest
one, but with a systematic offset due to the surface layer contribution. Indeed the mean seeing measured at
ground level is 0.86” (to be compared with the 0.54” of the top telescope). Figure DC-8 (left) shows the
dependence with time of both seeings, with here again a minimum in mid-afternoon. Quantitative contribution
of the surface layer has been inferred by estimating the turbulent energy ratio (TER), i.e. the ratio of the
integral of the turbulence in the surface layer (estimated by the difference between the two DIMMs) to the
total integral (estimated by the ground based DIMM). Histogram of this TER is plotted on figure DC-8 (right).
Mean value is 0.5; that means that 50% of the turbulence is in the first 5 m surface layer. Going higher is
going better !
Fig. DC-8: Left: seeing as a function of time for the two DIMMs, averaged over December 2004 and January 2005.
Right: histogram of the turbulent energy ratio (see text).
2
Fig. DC.9: Average Cn profiles of turbulence for each level on a tower during the period 19/01/05-27/01/05
Mast experiment
As was said before, the turbulence at Dome C seems to be dominated by a ground layer several tens of
meters high. In addition to the balloon radiosoundings foreseen in winter, we decided to install micro-thermal
sensors to estimate and monitor the ground layer turbulence. It is indeed not sampled correctly by the
balloon borne sonds, usually too fast and perturbated by the balloon take-off.
Four sensor pairs were installed at four heights onto the American tower: 2m60, 8m10, 15m40 and
28m40. These sensors are connected to an electronic board located at the bottom of the mast. A container
143
has been installed here to host the dedicated computers and control systems, and a fiber optics has been
set up between the container and Concordia laboratory, 1 km away, for remote control.
th
On January 18 after numerous tests the sensors were established on the tower. The first test, during the
9 days period (19/01-27/01), showed the correct behaviour of the whole systems (figure DC-9). The sunligth
degrades the data and they could not be exploited therefore these sensors will be used for winter
observations.
Other experiments
Solar limb profiles
Analysis of short-exposures images of the solar limb can give access to some parameters of the
turbulence. The seeing, but also the outer scale, can be deduced from these images. This is an interesting
cross estimation of the seeing, also given by the DIMM. Several image sequences have been made on
December 15 in mid-afternoon, when the atmosphere is stable. Figure DC-10 shows a typical solar limb
image and the corresponding intensity profile. These data are currently under processing.
Fizeau interferometric fringes
Development of large interferometers is one of the possible trends for Dome C astronomy in the next
decades. Several concepts have been introduced by different groups (KEOPS, API, APIsd...) and presented
at the last Dome C Astronomy meeting in Toulouse in June 2004. Small demonstrators could be developed
during the very next years.
Taking advantage of our presence on the site, we realized the first interferometric fringes at Dome C, with
the DIMM telescope. We used the two-hole mask placed at the entrance pupil and removed the glass prism.
That realises a Fizeau interferometer. Resulting image is the super-imposition of two Airy discs, modulated
by interferometric fringes at their intersection. We tested this simple interferometer setup in December and
obtained the first fringes ever from Dome C (figure DC-11).
Fig. DC-10: Left :solar limb image taken with a red filter. Right : Intensity profile of the solar edge
Fig. DC-11: Top: Snapshot fringed images at the focus of the telescope. Bottom: temporal power spectrum of the fringes
position
We realised several sequences of short-exposure images in order to perform a temporal analysis of the
motion of these fringes. This gives the coherence time of the optical path difference, a key parameter for the
144
conception of large interferometers. Data are still under processing (in collaboration with V. Coudé du
Foresto and A. Kellerer, Observatoire de Paris); figure DC-11 (bottom) shows a temporal power spectrum of
the fringe motion.
Conclusions
After the initial mission of Jean Vernin in 1995 and the 4 previous summer campaigns since November,
2000, this recent one was the first summer campaign to be immediately followed by the historical first winterover. Of course, a significant fraction of the activity was then devoted to the preparation of this first winterover. However, despite the reduced available time for the regular summer work, a complete summer
campaign has been conducted, and a comparable amount of DIMM data has been obtained, with their
additional benefit of the dual DIMM measurements at ground level and on top of the ConcordiAstro platform.
Beyond the confirmation of all site qualities more or less robustly already demonstrated, that showed
evidence for the important contribution of the ground layer to the (small) optical turbulence level. Now the
winter measurements are waited with a lot of impatience, for knowing how much residual turbulence will exist
above this ground layer during the winter night, how thick will be this layer, and how much turbulence will
exist below. At the time of writing this report, the night is getting longer and longer every day, Karim is still
working day and night, but more and more night only, and these questions will receive firm answers quite
soon.
VAPEPOL DC26 Project
O. Cattani
The project takes place in the frame of ITASE (International Trans Antarctic Scientific Expedition) and
CLIVAR (CLImatic VARiability and predictability).
Scientific general programme
18
16
The isotopic ratio (D/H and O/ O) are mainly used to reconstruct the past variations of temperature in
the polar ice. To better understand the isotopic processes in the surface part of the ice, it is necessary to
obtain very precise measurements of the isotopic composition of the moisture.
First results
This first campaign was planned to find a sampling site enough far away from the “live area” to avoid
contamination of the samplings and to make some sampling tests to find the best way to get moisture (at
least 3 ml). For this the season was successful by using the “astro” tent (800 m far away the central power
station) and we got 10 moisture samples and also sometimes precipitations.
But at this time, the samples of the campaign are not retrograded in the laboratory (LSCE) to be
measured in δD and δO. So, the first results will come in the next weeks (end of April).
Difficulties in the field
The first problem was the delay between my arrival on site and the arrival of the first traverse (November
th
30 ). So, we wasted some time in this first period of setting up the experiment. The second difficulty was to
take care of the experiment because of engines present sometimes in the sampling area.
The last difficulty was the retrograde of frozen samples from Hobart to Paris. In the future we will have to
organize this better, to avoid the present situation: after 3 months from the end of the campaign, the samples
are still waiting in Hobart and are not measured!
Magnetism
A. Peres
16/01/05. Intervention sur l'acquisition principale dans l'abri variomètre. On a modifié un paramètre de
commande du magnétomètre SM90R: le résultat est inespéré.
17/01/05. Première série de mesures absolues avec P. Bordais. Le dépouillement de ces mesures pose des
problèmes qui exigent des interventions dans les programmes informatiques de dépouillement et de
conversion de format. Le résultat est au bout.
18/01/05. Autre série de mesures absolues et premiers tracés des fichiers disponibles du variomètre.
19/01/05. La surprise est de taille: un des PC d'acquisition est hors d'usage. Son disque dur est mort! Et le
PC ne pourra en aucun cas être relancé. J'imagine une solution de remplacement mais il me faudrait trouver
des compétences en informatique pour le système Matlab monté sous Linux. M.lle T. Sadibekova m'a déjà
145
secouru, je fait donc appel à elle: elle est d'accord.
20/01/05. Essais de visées solaires pour la détermination d'azimut. Les résultas ne sont pas probants et j'ai
des difficultés avec le maniement du programme.
21/01/05. Série de mesures absolues en attendant le programme promis par T. Sadibekova. Celle-ci me
donne le programme en début de soirée: il fonctionne. Résultat: l'installation de l'observatoire est sauvée.
Du 22/01/05 au 02/02/05. Je m'installe dans la routine du travail d'un observatoire normal bien que minimal.
* mesures absolues et leurs dépouillements,
* tracés journaliers des enregistrements du variomètre,
* divers bricolages,
* etc.
146
Dôme C: Programma italo-francese Concordia – Attività logistica
ATTIVITÀ’ LOGISTICA
Camillo Calvaresi, UDA ENEA. – Firenze (Italia)
Capo Spedizione
Carlo Malagoli, Consorzio PNRA S.C.r.l. - Bologna (Italia)
Responsabile Servizi tecnici e generali
Serge Drapeau, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Responsabile costruzione Concordia
Michel Munoz, IPEV contract (Francia)
Responsabile Spedizione invernale
Claire Le Calvez, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Vice Responsabilesa Spedizione invernale
Donato Flati, Policlinico Umberto I, Università di Roma “La Sapienza” (Italia) Medico chirurgo (dal 10/11/04 al 23/1/05)
Roberto Dicasillati, Chirurgica II, Azienda Ospedaliera San Paolo Milano (It) Medico chirurgo (dal 24/1/05 e inverno)
Segreteria, Meteo, Telecomunicazioni, S.O.
Rita Bartolomei, Consorzio PNRA S.C.r.l. –Bologna (Italia)
Segreteria, Meteo, Telecomunicazioni, S.O.
Alessandro Salladini, Consorzio PNRA S.C.r.l. –Bologna (Italia)
Giacomo Bonanno, FUS ENEA – Casaccia Roma (Italia)
Luigi Bonetti, ARPA Lombardia – C. Nivo Meteorologico di Sondrio(Italia)
Aldo Civerra, BRA ENEA – Brasimone Bologna (Italia)
Luciano Colturi, contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN, Roma (Italia)
Jan Louis Duraffourg, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Patrice Goudon, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Vincent Wicki contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN, Roma (Italia)
Antonio Zoppino, Ministero della Difesa - Esercito Brunico (Italia)
Telecomunicazioni
Conduttore mezzi
Infermiere professionale
Meccanico mezzi, Conduttore
Cuoco (anche inverno)
Responsabile IPEV
Aiuto cuoco
Meccanico mezzi
Gilles Balada, IPEV contract (Francia)
Tiziano Bastianelli, INFO ENEA – Casaccia Roma (Italia)
Stephane Beausiré, IPEV contract (Francia)
Christian Bilz, IPEV contract (Francia)
Michele Biondo, Contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN, Roma (Italia)
Pascal Bordais, IPEV contract (Francia)
Gianfranco Bresolin, Contratto Consorzio PNRA - LOGIN, Roma (Italia)
Ivan Cavicchi, Contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN, Roma (Italia)
Laurent Chenevas, IPEV contract (Francia)
Luca De Santis, Contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. – LOGIN, Roma (Italia)
Michael Didier, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Philippe Dordhain, IPEV contract (Francia)
Marianne Dufour, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Jean Elegoet, IPEV contract (Francia)
Michel Galland, IPEV contract (Francia)
Jean Paul Fave, SERVEX – La Chaussee-Saint Victor (Francia)
Massimo Ferri, Contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN, Roma (Italia)
Andrea Fiaschi, Ministero della Difesa – Marina La Spezia (Italia)
Jean FrançoisJurvilliers, IPEV contract (Francia)
Didier Manoury, IPEV contract (Francia)
Christophe Mozer, IPEV contract (Francia)
Alessandro Parma, Contratto Consorzio PNRA. - LOGIN, Roma (Italia)
Alain Poujon, IPEV contract (Francia)
Mirko Paradisi, Contratto Consorzio PNRA S.C.r.l. - LOGIN, Roma (Italia)
Arnaud Salaun, IPEV contract (Francia)
Giampiero Schneider, Contratto Consorzio PNRA - LOGIN, Roma (Italia)
Hubert Sinardet, Inst. Polaire Paul Emile Victor –Plouzane (Francia)
Sergio Tugnoli, - INFO ENEA - “E.Clementel” Bologna (Italia)
Montaggio Stazione
Informatica e telecomunicazioni
Montaggio Stazione
Montaggio Stazione
Montaggio Stazione
Telecomunicazioni (anche inverno)
Montaggio Stazione
Elettricista
Montaggio Stazione
Montaggio Stazione
Idraulico
Electrotecnico
Elettrotecnico capo
Meccanico
Elettromeccanico
Progettista
Elettricista
Idraulico
Idraulico (anche inverno)
Idraulico
Addetto gruppi elettrogeni (anche inverno)
Specialista EVAC
Addetto gruppi elettrogeni
Specialista pavimenti
Elettricista
Montaggio Stazione
Montaggio Stazione
Informatica e telecomunicazioni
1. Prefazione
Il documento descrive sinteticamente le attività realizzate nel corso della spedizione 2004-2005 nella
Base italo-francese Concordia. La campagna ha avuto una durata di 93 giorni, dal 10/11/2004 al 10/2/2005.
Concordia è situata sul plateau antartico a 3.230 m di altitudine a 75°06’S e 123°21’E. Dista circa 1.200 km
dalla Base italiana Mario Zucchelli (MZS) e circa 1.100 km dalla Base francese Dumont d’ Urville (DdU).
2. Partecipanti
Alla campagna estiva hanno partecipato 97 persone. Sono compresi nei partecipanti coloro che hanno
soggiornato a Dôme C almeno per una notte mentre non lo sono i visitatori che non hanno soggiornato. Il
numero di partecipanti suddiviso per nazionalità è il seguente: Italia 43, Francia 40, Australia 6, Usa 3,
Danimarca 3, Svizzera 1, Gran Bretagna 1. Il numero di partecipanti suddiviso per attività è il seguente:
personale logistico 13, costruzione della Stazione Concordia 26, personale scientifico 20, personale rimasto
durante l’inverno 13, ospiti 18. Il numero medio di persone nel periodo di lavoro è stata di oltre 50 persone
con punte superiori alle 60 unità (vedi fig. DC-12). L’alta numerosità delle presenze ha messo in alcuni
periodi in difficoltà le infrastrutture logistiche del campo.
147
Presenze a DomeC - 2004-2005
70
60
50
40
30
20
10
09/02/05
02/02/05
26/01/05
19/01/05
12/01/05
05/01/05
29/12/04
22/12/04
15/12/04
08/12/04
01/12/04
24/11/04
17/11/04
10/11/04
0
Fig. DC-12
3. Attività della Campagna estiva
Come già accennato nella premessa, quest’anno l’obiettivo principale è stato quello di realizzare a
Concordia le opere necessarie e sufficienti a consentire lo svolgimento della prima campagna invernale.
Sono state comunque svolte tutte le attività scientifiche previste.
La fig. DC-13 riporta le attività svolte. Per ciascuna attività è indicato il personale che ha operato nel
campo ed il periodo di tempo nel quale l’attività è stata svolta. Il diagramma evidenzia anche le attività
scientifiche che proseguiranno durante l’inverno (WO=WinterOver).
Attività
Astrophisic
Fossat
Astrophisic
Storey
NOVEMBRE
DICEMBRE
VAPEPOL DC26
Cattani
Glaciology
Udisti
Atmosphere
Argentini
Macelloni, Cagnati 5 dic- 3 genn
Brandt, Grenfell, Hudson 16 dic- 5 febb.
Piancatelli 30 genn-05 feb
Peres, Bordais Pascal 6 genn - WO
Burdin, Delladio, 21 nov 2 genn.
Zanutta 27-30 nov
Cattani 16 nov - 20 dic
Salvietti E. 5 dic - WO
Conidi, Viola, Dargaud 5 dic - WO
Staz. Meteo
Pellegrini
EPICA
Concordia
asembling
Concordia W.O.
Raids
Logistics
WO
Storey + Lawrenze and Kenion 19 nov-17 dic
Remote sensing
Fily
Earth-sun relation.
Villante
Geodesy
Zanutta
FEBBRAIO
Agabi, Sadibekova, Aristidi 21 nov - WO
Remote sensing
Drinkwater
Geomagnetismo
Morelli
Seismology
Morelli
GENNAIO
Dolci, Proposito, Dargaud, 25 genn WO
J. Schwander, Dahl J.D.,L. Augustin + 3 drillers
19 nov - 3 genn
S. Drapeau, J.P. Fave + 31 tecnical 10 nov. 7 febb.
M. Munoz, C. Calvez, R. Dicasillati, two scientist + 10 operatori 22 nov - WO
1° Raid: arr:30/11/04 dep: 03/12/04
2° Raid: arr:5/01/05 dep:7/01/05
C. Calvaresi, D. Flati, C. Malagoli, + 10 operatori 10 Nov - 10 febb
Fig. DC-13
148
3° Raid: arr:2/02/05 dep:5/02/05
4. Attività logistiche e costruzione della stazione Concordia.
4.1 Apertura del Campo
Il campo è stato aperto il 10/11/2004 da un primo gruppo di persone (C. Malagoli, L. Colturi, G.
Bonanno, A. Poujon e S. Drapeau) giunte a Dôme C alle ore 17.30 (MZS time). La temperatura nel sito era
di circa -45°C e la velocità del vento intorno ai 10 nodi. Il campo è stato trovato in condizioni di innevamento
superiore alla media e quindi le operazioni di pulizia della neve hanno richiesto più tempo.
Le attività logistiche svolte in fase di avvio sono state le seguenti:
• pulizia e parziale rifacimento della pista di atterraggio del T.O.,
• rimozione e pulizia dalla neve di tutta l’area del campo,
• rifornimento combustibile nelle stufe delle tende,
• progressiva messa in funzione delle tende dormitorio,
• messa in funzione della stazione meteorologica VAISALA,
• messa in funzione dei mezzi di trasporto e delle macchine operatrici.
4.2 Attività logistiche nel corso della campagna estiva
Il 27/11 si è verificata a MZS la rottura del ghiaccio della pista del C-130 in anticipo rispetto alle previsioni.
Ciò ha causato altre difficoltà nei voli MZS-Dôme C per la necessità di dover fare la spola MZS – McM.
Nei primi giorni si è verificato l’arresto di uno dei gruppi elettrogeni e si è reso necessario procedere alla
pulizia del circuito di raffreddamento ed alla sostituzione del glicole richiesto a MZS. Il gruppo di generazione
elettrica SAME si è danneggiato nell’isolamento degli avvolgimenti dell’alternatore ed è stato portato in
Australia per revisione, anche lo skidoo Bombardier è stato spedito in Italia per revisione.
Il MERLO ha un malfunzionamento nella trasmissione idrostatica ma è stato ugualmente utilizzato;
l’intervento di riparazione sarà effettuato nella prossima campagna.
Le principali attività logistiche svolte sono state le seguenti:
• manutenzione ai mezzi di trasporto e alle macchine operatrici,
• realizzazione di una pista di atterraggio per il Twin Otter a 90° rispetto a quella esistente,
• realizzazione di una camera a due letti a castello nella Stazione estiva,
• realizzazione di una trincea lunga 55 m e di due casse in legno per la posa di tubazioni in plastica per
l’attraversamento dei cavi del Piazzale Concordia,
• attività di supporto ai voli Twin Otter, ai gruppi scientifici e ai PC degli utenti,
• osservazioni meteo in supporto ai meteo previsori di MZS,
• spostamento tenda falegnameria a Concordia,
• messa in conservazione dei mezzi.
Il self-service ha funzionato in un unico turno fino al 23/11, dopo tale data si è reso necessario
suddividere l’orario dei pasti in due turni. Il servizio di lavaggio stoviglie è stato svolto a turno da due persone
al giorno. Due o tre volte al giorno il fonditore neve è stato riempito con neve pulita per la produzione di
acqua per tutti i servizi. Il consumo di acqua durante il periodo è stato di circa 3.000 litri al giorno. Ogni
6-7 giorni è stata effettuata la vuotatura del serbatoio delle acque grigie ed il rifornimento di carburante per le
stufe delle tende.
4.2.1 Le piste di atterraggio a Dôme C. Quest’anno nei primi giorni della campagna si è verificato ripetutamente che il vento abbia soffiato con una certa intensità in direzione ortogonale alla direzione prevalente
(16°). A seguito di un difficile atterraggio del Twin Otter, si è reso necessario realizzare una pista in direzione
ortogonale a quella esistente per evitare il ripetersi di questi inconvenienti. Oggi il campo di Dôme C dispone
di due piste di atterraggio. La pista principale è orientata lungo la direzione prevalente del vento (16°). E’
lunga 1320 metri, e larga 35 con 0° di pendenza. È identificata con la sigla 20T/02T. La pista ortogonale è
lunga 870 metri e larga 30 con pendenza 0°. È identificata con la sigla 29T/11T. Entrambe le piste sono
segnalate da due fusti rossi (uno per lato) nelle estremità e con sacchetti di plastica nera lungo i bordi
4.2.2 Linee elettriche. E’ stato dedicato molto tempo alla posa di linee elettriche sia per alimentazione di
potenza che di segnale. E’ stato inoltre necessario collegare il Campo Estivo con la Stazione Concordia sia
con linea di potenza che con un cavo multicoppia per i segnali radio, telecom ecc.. Nel corso di una riunione
tenutasi a Dôme C con IPEV, si è deciso che a partire da quest’anno le linee elettriche non dovranno più
essere posate “sotto neve” ma per via aerea con palificazioni. Data la mancanza di pali idonei, si è deciso di
posare le linee sopra il manto nevoso appoggiati a pali alti circa 1,5 metri. La palificazione è rimandata alla
prossima stagione. Per consentire il passaggio dei cavi di segnale e di potenza provenienti dai vari laboratori
scientifici e dal Campo Estivo, è stata realizzata una trincea della profondità di circa 1 m e lunga 55 m. Sul
fondo sono stati posati due tubi in plastica. I cavi di segnale provenienti dai vari laboratori esterni, sono stati
portati attraverso il cavedio fino al terzo piano dell’edificio “calmo“ di Concordia, sede dei laboratori e della
Sala Radio.
149
4.3 Trattamento dei rifiuti
Si è prestata particolare attenzione ad incrementare la selezione dei rifiuti solidi per rendere questi
compatibili con le disposizioni esistenti in Australia. Sono stati realizzati e disposti nel campo contenitori in
modo tale da dividere i rifiuti in carta, cibi, vetro, plastica riciclabile, plastica, lattine. Sono stati acquistati in
Australia speciali sacchetti di carta per i rifiuti organici. Il personale di spedizione è stato sensibilizzato
attraverso due meeting esplicativi.
La pulizia dei locali ed il trattamento dei rifiuti ha prodotto, a partire dall’inizio campagna, il seguente
quantitativo di rifiuti.
1500 kg di carta,
7 fusti di alluminio,
750 kg di plastica,
10 fusti di ferro,
30 kg di plastica riciclabile,
4 fusti di vetro,
100 fusti di rifiuti organici,
3 fusti di materiali elettrici.
L’incremento di rifiuti, soprattutto di carta e plastica, è dovuto agli imballaggi dei materiali destinati a
Concordia arrivati con le tre traverse.
4.4 Attività di segreteria, Sala Radio, Meteo e comunicazioni
L’ufficio di segreteria, Sala Radio, meteo e comunicazioni ha garantito un funzionamento minimo dalle
ore 6 alle 24 locali di Dôme C (UTC+8), ad esclusione delle pause pasti, tutti i giorni tranne le domeniche, il
Natale e il Capodanno per i quali vigeva l’orario dalle 6 alle 13 e dalle 20 alle 24 e tranne alcuni casi nei
quali, per assistenza ai voli, è stata ritardata la chiusura o anticipata l’apertura. Le comunicazioni telefoniche
sono state garantite comunque nell’intero arco delle 24 ore mediante l’utilizzo del telefono portatile.
Questa campagna estiva è stata diversa delle precedenti in quanto oltre ai normali compiti che vengono
svolti ogni anno si è realizzata la rete telematica e l’infrastruttura di comunicazioni radio e satellitari di
Concordia con il successivo spostamento della segreteria-Sala Radio dal Campo Estivo a Concordia.
Segreteria
Le attività di segreteria sono state svolte con turni atti a garantire i seguenti servizi: protocollo;
distribuzione e invio comunicazioni personali e di servizio; raccolta, impaginazione e spedizione dei Rapporti
periodici; redazione e diffusione delle informazioni inerenti la vita della Base; gestione presenze e
assegnazione posti letto; gestione richieste di materiale a MZS e degli ordini di acquisto a CHCH;
comunicazioni radio con le altre basi (MZS, DdU, McMurdo); programmazione, assieme al Capo Spedizione
e alla Sala Operativa di MZS, dei voli Twin Otter per Dôme C; redazione manifesti di carico Twin Otter;
stampa dei quotidiani nelle tre lingue (italiano, francese e inglese); aggiornamento dell’area Intranet Pubblica
per la consultazione in linea di menu, dati meteo, novità, foto e quotidiani; gestione dello spaccio. In questa
campagna si è sperimentato un nuovo servizio per i quotidiani fornito da una ditta inglese che ha inviato ogni
giorno, via posta elettronica, un quotidiano senza immagini per ciascuna lingua composto di quattro pagine
in italiano e in francese e di otto pagine per la versione internazionale in inglese. L’invio è risultato quindi
essere di circa 60kb e ha garantito un servizio di semplice reperibilità e sufficiente a fornire un quadro degli
avvenimenti, seppure di solo testo. Le informazioni venivano poi integrate con lo scaricamento da Internet
una volta la settimana dei quotidiani La Repubblica e Le Monde. Questa soluzione verrà utilizzata anche in
questa prima campagna invernale, ad esclusione della versione internazionale in inglese non più necessaria.
Comunicazioni telefoniche, fax e telex
Anche in questa campagna, nonostante che fosse già stata revisionata in Italia 2 volte, l’antenna di uno
dei due Inmarsat Standard B, presentava le stesse anomalie dei due anni precedenti. Questo inconveniente
insieme all’arrivo dello Standard B di backup con l’ultima traversa hanno fortemente condizionato le attività di
trasferimento degli apparati satellitari. Alla conclusione della campagna estiva si ha la situazione seguente.
" Presso la Sala Radio del Campo Estivo:
− un Iridium fisso con il Data Kit per il trasporto dati che consente l’invio/ricezione fax e una
connessione Internet a 10kbps con compressione dati;
− uno Standard C;
− una centrale telefonica remotizzata collegata via modem ISDN alla centrale SELTA SAE 260 Plus.
" Presso la Stazione Concordia:
− due Inmarsat Standard B, uno interno di backup ed uno sul tetto dell’edificio “calmo”;
− due Inmarsat Fleet77 ubicati come sopra;
− due fax;
− un Iridium fisso e due portatili;
− uno Standard C;
− la centrale telefonica SAE 260 Plus;
− un sistema di diffusione sonora attivabile dalla consolle e da un qualunque apparecchio telefonico.
150
Informatica
La posta elettronica ha presentato alcune difficoltà iniziali dovute all’aggiornamento delle procedure
Python in conformità alle modifiche effettuate in nave alla fine della scorsa spedizione e ad un problema
dell’antivirus del server mail in Casaccia che, in presenza di messaggi con virus, bloccava la coda dei
messaggi destinati a Dôme C. Una volta superati questi inconvenienti la posta ha funzionato correttamente,
per quanto verificabile. Sono stati configurati i servizi DHCP e DNS su di un nuovo computer che svolgeva il
ruolo di “nuovo server di dominio” e si è personalizzato il software di server di posta elettronica per gestire il
nuovo dominio di posta “concordia.pnra.it” interfacciandosi col server in Casaccia senza utilizzare le
procedure Python. Si è configurato e testato il nuovo server di posta mantenendo lo stesso dominio
“concordia.pnra.it” impostandolo in modalità dial-up ed eleggendo come server di backup il server di posta
CommuniGate Pro dell’ENEA di Bologna.
Il prolungarsi del periodo di stesura dei cavi e di installazione delle antenne per problemi di disponibilità a
Dôme C del materiale, il malfunzionamento del nuovo server di posta negli ultimi giorni, le attività di
trasferimento della Sala Radio dal Campo Estivo a Concordia, il problema del garantire il servizio telefonico
informatico durante la campagna estiva hanno comportato un limitato periodo di affiancamento col personale
che avrebbe dovuto affrontare l’inverno.
Durante la campagna si è deciso, in accordo con le altre Basi, di portare a tre i collegamenti giornalieri
durante il giorno (alle 7:00, alle 18:30 e alle 23:30, Dôme C time) oltre ad uno alle 10:30 effettuato due giorni
alla settimana in occasione dello scarico dei quotidiani (una volta per Le Monde e l’altro per La Repubblica).
Comunicazioni radio
In generale le apparecchiature radio hanno funzionato correttamente. Saltuariamente si è verificata
un’interruzione dell’energia elettrica all’interno del contenitore HF dovuta ad una probabile dispersione
dell’alimentatore switching del codex. Giornalmente si sono tenuti contatti radio con MZS e saltuariamente
con DdU e McMurdo. Attualmente la distribuzione degli apparati radio è la seguente:
• presso la Sala Radio del Campo Estivo:
− un apparato HF Motorola Micom2 da 125 W;
− un VHF in banda marina Motorola MC900 con frequenze memorizzate su 10 posizioni commutabili
dall’utente;
− un interlink Motorola in grado di remotizzare il Micom2 ed all’occorrenza interconnettere l’apparato HF
con quello VHF;
• presso la Stazione Concordia:
− un apparato HF Rode&Swartz da 150 W che remotizza il ricetrasmettitore R&S presente all’interno
dello shelter HF;
− un apparato HF Motorola Micom2 da 125 W (prestato da MZS) usato come backup al R&S e che
utilizza l’antenna presente sul tetto dell’edificio ”calmo”;
− due apparati VHF in banda marina ed un apparato VHF in banda avio;
− un apparato digitale PAD che controlla la soglia del segnale in ricezione;
− una forchetta telefonica in grado di connettere l’apparato HF R&S al centralino.
Sono inoltre disponibili 24 radio portatili VHF e diversi carica batteria, 1 avio portatile e un apparato HF
da 200 W montato sul Kässbohrer Flexmobile. Data l’elevata rumorosità elettromagnetica della Stazione, si
è preferito lasciare attivo il contenitore HF e remotizzare il ricetrasmettitore Rode&Swartz della nuova Sala
Radio, lasciando comunque come backup un apparato HF connesso direttamente all’antenna presente sul
tetto.
Osservazioni meteo e Sala Radio
E’ stato garantito per l’intera campagna estiva il supporto radio e meteo per le operazioni aeree
attraverso contatti con la Sala Operativa della Stazione Mario Zucchelli e con gli equipaggi. Quotidianamente
è stato redatto un bollettino meteo che veniva pubblicato in bacheca e inviato al sito web di Italia in
Antartide. Oltre alla Vaisala, posizionata nei pressi della pista del T.O., erano disponibili le informazioni di
una centralina meteo Davis posizionata al di sopra del container della Sala Radio del Campo Estivo.
Il problema riscontrato in tutte le passate campagne relativo all’infelice posizione della Sala Radio, è
finalmente stato risolto con la destinazione di un locale posto al terzo piano dell’edificio ”calmo” nella
direzione della pista. La riunione all’inizio della campagna estiva degli operatori della Sala Radio di Dôme C
con i meteoprevisori e il personale della Sala Operativa della Stazione Mario Zucchelli, consente di stabilire
quel rapporto di collaborazione che risulta utile nel proseguo della campagna; contatto auspicabile, a
qualche livello, tra il personale di MZS e quello di DdU.
4.5 Passeggeri e cargo aviotrasportato.
La tabella seguente riporta la sintesi dell’attività aerea a Dôme C effettuata dai voli del Twin Otter.
151
N° voli Personale trasportato
49
187
Cargo (kg)
35.181
Alimenti (kg)
3.038
Rifornimenti JET A1 (litri)
30.000
Sono stati effettuati 49 voli da e per MZS, DdU e McM. Il giorno 29/01/05 si è avuto un volo proveniente
dalla Base australiana di Casey con un aereo CASA 221, per recuperare un pezzo di ricambio arrivato a
Dôme C da McM.
4.6 Traverse
Come ogni campagna estiva, sono state tre le traverse che hanno raggiunto Dôme C da Cape
Proud’Homme (Dumont D’Urville). La tabella seguente mostra le date di arrivo e di partenza di ciascuna
delle tre traverse.
Traversa
Arrivo
Partenza
a
1
a
2
a
3
30/11/2004
05/01/2005
02/02/2005
03/12/2004
07/01/2005
05/02/2005
La seconda traversa ha subito un ritardo di circa 5 giorni a causa del maltempo. Questo ha comportato il
ritardo anche della terza traversa comportando alcune difficoltà a causa del ritardo di materiali necessari al
completamento di alcuni impianti della Stazione Concordia. Le traverse erano composte da 7 trattori
Caterpillar Challenger 65 C più 2 apripista Kässbohrer PB 330 ed hanno trasportato prevalentemente
materiali e combustibile per la Stazione Concordia.
4.7 Consumi energetici e disponibilità di combustibili a Dôme C
In questa campagna si sono registrati consumi energetici più elevati rispetto alle precedenti, questo è
dovuto sia alla numerosità della popolazione che alla necessità di testare i gruppi elettrogeni della Stazione
Concordia e di riscaldare con le caldaie la stazione stessa.
Le due tabelle mostrano i consumi nella campagna estiva e la situazione per la stagione invernale.
Consumi in litri di combustibile nella campagna estiva
Combustibile
Cherosene Jet A1
Diesel SAB
Benzina
Combustibile
Diesel Avcat
Diesel SAB
Inizio stagione
6.000
51.000
2.600
Consumi
29.500
101.551
3.400
Traversa refueling
16.000+16000+8000
25156+26971+25550
2.000 + 800
Totale a Dome C (Campo Estivo)
16500
27126
2000
Combustibile disponibile per il periodo invernale (litri).
Inizio stagione
Consumi
Traversa refueling
101.300
----------40.000
--------------------40.000 + 40.000
Totale a Dôme C
141.300
80.000
4.8 Generatori elettrici presenti a Dôme C
Nelle seguenti tabelle è riportata la situazione dei generatori elettrici presenti a Dôme C.
Gruppo di
generazione
CGT-1
CGT-2
Potenza
nominale (kVA)
200
200
Motore
termico
Diesel
Diesel
Generatore elettrico
Combustibile
380 Volt 3 ~
380 Volt 3 ~
Diesel SAB
Diesel SAB
ONAN
16
Diesel
220 V – 50 Hz
Diesel SAB
SAME
40
Diesel
380 Volt 3 ~
Diesel SAB
HONDA 1
HONDA 2
HONDA
HONDA (start up)
5
5
10
10
4 tempi
4 tempi
4 tempi
4 tempi
220 V – 50 Hz
220 V – 50 Hz
380 Volt 3 ~
110 V 60 Hz
Benzina
Benzina
Benzina
Benzina
CUMMINS
16
Diesel
380 Volt 3 ~
Diesel SAB
152
Note
Centrale elettrica
Centrale elettrica
Monofase, posto all'interno
del Rebusco
Inviato in Australia per
revisione
Alimentazione aereo
Posto all'interno di un
container ISO 9
Gruppi elettrogeni presenti a Stazione Concordia
CGT-1
CGT-2
CGT-3
CGT-R
180
180
180
180
Diesel
Diesel
Diesel
Diesel
380 Volt
380 Volt
380 Volt
380 Volt
3~
3~
3~
3~
Diesel SAB
Diesel SAB
Diesel SAB
Diesel SAB
Alsthom Dieselair
20
Diesel
380 Volt 3 ~
Diesel SAB
Centrale elettrica
Centrale elettrica
Centrale elettrica
1° “rumoroso” riserva
Campo estivo per
riscaldamento GE
4.9 Mezzi di trasporto e macchine operatrici presenti a DomeC
Marca e modello
Caterpillar 953 B SLGP
Caterpillar D4 LGB
Kässbohrer Flexmobil
Kässbohrer PB 270
Skidoo Polaris Frontier
Skidoo Polaris Trans sport
Skidoos Alaska Aktiv
Skidoo Bombardier Tundra
Fresa da neve
Gru Heila
Piattaforma (Basket)
Merlo
Pick up Toyota
N°
1
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
Note
Ceduto dagli americani in revisione in Italia
Non utilizzata per problemi ai comandi elettromeccanici dei movimenti del braccio
4.10 Chiusura del Campo Estivo
Quest’anno, come da indicazioni dello Steering Committe Concordia (maggio 2004), è iniziato il primo
inverno tecnico necessario per il collaudo e la verifica di tutti gli impianti della Stazione Concordia. Per
ragioni logistiche inerenti alle attività della Stazione, il Campo Estivo è rimasto attivo fino al 01/03/2005,
dando la possibilità al personale invernale di terminare alcune attività importanti legate alla sicurezza della
3
Stazione Concordia e alla produzione dell’acqua necessaria per il periodo invernale più freddo (circa 100 m ,
distribuiti in cinque container). Le 13 persone rimaste hanno vissuto nel Campo Estivo utilizzando i servizi
generali già presenti (cucina, servizi igienici, camere da letto, uffici e Sala Radio).
Prima della partenza sono state svolte le seguenti attività di conservazione:
• sistemazione dei materiali e pulizia all’interno dei container e della tenda garage,
• sistemazione dei rifiuti e pulizia del campo,
• spostamento, pulizia e svuotamento dei servizi igienici esterni (container Baruzzi),
• spostamento e sistemazione dei materiali all’interno del container trituratore e compattatore,
• chiusura delle tende dormitorio, del caravan Rebusco, della tenda Driller e tempo libero,
• sistemazione e chiusura dei laboratori Epica,
• messa in conservazione centralina Vaisala,
• chiusura e sistemazione del materiale all’interno delle tende magazzino Ferrino,
• posizionamento all’esterno (su una montagnola di neve compattata) della gru Heila, del PB 270 e del
Flexmobil,
• posizionamento all’interno delle tende Ferrino di N° 3 Skidoo Alaska,
• sistemazione per il periodo invernale dei seguenti mezzi: Caterpillar 953, Caterpillar D4, Sollevatore
Merlo, Pick up Toyota, Skidoo Frontier, Skidoo Trans Sport,
• chiusura del tunnel sotterraneo “tubosider” dove all’interno sono state sistemate la piattaforma
“Italmec” e la fresa da neve,
• sistemazione e collaudo di un gruppo generatore trifase di soccorso all’interno di un container
coibentato (Alsthom da 20 kVA),
• spostamento della tenda falegnameria in vicinanza dell’edificio ”calmo” della Stazione, per il ricovero
della Pala Caterpillar 953 e degli skidoo operativi durante il periodo invernale; tale tenda sarà anche
utilizzata per il lancio dei palloni inerenti le attività scientifiche di ConcordiAstro e Fisica
dell’Atmosfera.
4.11 Costruzione della Stazione Concordia
Sono state concordate con IPEV alcune modifiche al progetto fra le quali il cambiamento del pavimento
delle camere da gomma a moquette da posare senza colla. E’ stato inoltre deciso di spostare la Sala Radio
dal 1° al 3° piano dell’edificio ”calmo”. I principali lavori svolti sono stati:
153
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
completamento del montaggio impianto elettrico,
realizzazione impianto di riscaldamento nei due edifici,
messa a punto lavori vari su gruppi elettrogeeni e impianto di cogenerazione,
messa in marcia e collaudo dei gruppi elettrogeni,
posa del pavimento in inox nel locali tecnici del 1° piano “rumoroso” e locale cucina,
montaggio tubazioni scarico acque grigie,
realizzazione del controsoffitto nei vani scale e delle pareti divisorie nel locale destinato ai servizi igienici
“incinolet” e docce 1° piano dell’edificio “rumoroso”,
montaggio e collaudo del gruppo elettrogeno di soccorso,
posizionamento dei container esterni di acqua e combustibile,
montaggio passerelle esterne,
inizio montaggio impianto rilevazione incendi e uscite di sicurezza,
realizzazione impianto acqua sanitaria,
pavimentazione e rivestimenti nei locali più significativi (mensa, ospedale, servizi, ecc…)
pulizia e inizio montaggio attrezzature e arredamenti della sala operatoria,
montaggio mobili nelle camere, cucina, mensa, laboratori e Sala Radio,
montaggio prove e collaudo rete telematica, telefoni e radiocomunicazioni,
montaggio antenne sul tetto edificio ”calmo” e impianto trattamento acque grigie,
impianto adduzione combustibile,
montaggio parziale dell’impianto di illuminazione esterna,
montaggio tubi evacuazione gas di scarico “Incinolet”, vapori cucina e gas di scarico gruppo emergenza,
inizio montaggio impianto produzione acqua (fonditore da neve).
Nella seguente tabella si riporta sinteticamente lo stato della Stazione Concordia alla fine della campagna
estiva (10 febbraio 2005). Un rapporto specifico sullo stato di avanzamento lavori è stato redatto dall’IPEV.
Impianti o Componenti
1
2
3
3.1
3.2
4
4.1
4.2
5
5.1
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
Stato avanzamento
Le porte esterne secondarie sono sostituite con pannelli
provvisori in legno.
Involucro esterno
Le uscite di sicurezza non sono state montate per mancanza
di materiali
Impianto di riscaldamento Completato
I tre gruppi elettrogeni sono stati testati e sono funzionanti
Centrale per la
anche per la produzione di acqua calda. Sono state svolte le
produzione di energia
azioni per rendere funzionanti i gruppi elettrogeni del Campo
elettrica
Estivo in caso di necessità.
Da fare
Applicare una coibentazione all’interno
nelle porte secondarie.
Le porte di sicurezza saranno montate
nella prossima campagna estiva.
Alcuni dispositivi sono da approvvigionare
per la prossima campagna
Nel WO dovrà essere terminato l’impianto
di adduzione del combustibile e la
sistemazione dei serbatoi.
Gruppo di continuità
L’inverter si è danneggiato in fase di trasporto. Con ogni
Riparazione o installazione dell’inverter
elettrica (inverter)
probabilità non sarà installato.
(nuova fornitura?)
Alcune verifiche e modifiche saranno
Impianto elettrico
Completo nei due edifici.
effettuate nel WO
Il sistema di gestione dei carichi elettrici è installato ma non in La messa in servizio del sistema gestione
Gestione carichi elettrici e
funzione. Gli armadi dei sistemi di allarme sono presenti ma
carichi e degli allarmi sarà effettuata nel
allarmi
non cablati.
WO
L’illuminazione interna è conclusa, manca qualche lampada di Nel WO sarà realizzata qualche parte
Illuminazione
emergenza. L’illuminazione esterna è realizzata solo in parte. importante.
Impianto rilevazione
Non ultimato
Da completare nel WO
incendio
Materiale da approvvigionare nella
Materiale intervento e
Non completo
prossima campagna
segnalazione
Il fondoir è arrivato con la terza traversa (02/02/2005) è stato Fine del montaggio collegamento e
Produzione acqua
posizionato ma non provato
collaudo nel WO.
Stoccaggio e
I serbatoi di stoccaggio dell’acqua sono in fase di
Nei primi giorni i serbatoi saranno riempiti
distribuzione acqua
riempimento.
utilizzando il fondoir del Campo Estivo.
Completo nell’edificio “rumoroso”, da ultimare nell’edificio
Impianto distribuzione
Completare l’impianto nell’edificio ”calmo”
acqua sanitaria
”calmo”.
e collaudo nel WO
Tubazioni delle acque di Completo nell’edificio “rumoroso”, da ultimare nell’edificio
Da completare nel WO
ricircolo.
”calmo”.
Tubazioni di scarico
Completo
OK
acque grigie (EVAC)
Tubazioni di scarico
Completo
OK
acque scure (EVAC)
Impianto trattamento
In fase di fine montaggio
Completare montaggio, prove e collaudi
acque grigie
Gruppo elettrogeno di
soccorso
Il gruppo elettrogeno è stato testato ed è funzionante.
154
Impianti o Componenti
Stato avanzamento
Da fare
Impianto trattamento
acque scure
Non ancora presente
Da realizzare nella prossima campagna.
7
Radio e
telecomunicazioni
Radio: funziona il sistema VHF e HF.
Telecomunicazioni: le antenne sono installate; il sistema
(2 Inmarsat e 2 fleet) è funzionante. La telefonia interna ed
esterna è funzionante.
8
Ospedale
I locali sono disponibili, il materiale (mobili, attrezzature e
medicinali) è arrivato con la terza traversa, il 2/2/2005.
L’ospedale è in fase di allestimento.
Da realizzare nel WO il sistema di
riscaldamento delle antenne. La consolle
della Sala Radio sarà montata nella
prossima campagna.
Pulizia locali, montaggio mobili e attrezzature mediche, prove di funzionalità delle
apparecchiature. Sistemazione ed
inventario dei farmaci.
Completamento della linea di distribuzione carburante da realizzare nel WO.
La linea delle acque scure non è
funzionante.
Saranno ultimati altri locali, compatibilmente con il materiale disponibile.
6.7
La disponibilità di combustibile è di 240 m3 di Diesel (27 m 3
Campo Estivo) e di Jet A1 16 m3
Montati parzialmente nei vari piani. Funzionante la parte inte10
Servizi igienici
ressata con le acque grigie
E’ stata eseguita la pavimentazione nei seguenti locali:
11
Pavimenti
ospedale, mensa, cucina, Sala Radio, servizi e locali tecnici.
12
Pareti interne e porte
In fase di ultimazione (mancano alcune modifiche).
Da acquistare i rivestimenti delle pareti interne nei locali
12.1 Rivestimenti interni
mensa
Realizzato in buona parte nell'edificio “rumoroso”, da
13
Impianto trattamento aria
realizzare nell’edificio “calmo“.
Gli arredamenti principali sono ultimati (cucina, mensa,
14
Arredamenti
camere, Sala Radio)
9
Stoccaggio e distribuzione del carburante
15
Cucina
Funzionante, manca qualche mobile ed attrezzatura
15.1
Camera fredda (2°
“rumoroso”)
Esistente il locale. Il materiale per il completamento della
camera fredda è arrivato con la terza traversa.
16
Finestre interne ed
esterne
Per le finestre interne c’è da acquistare la guarnizione
vetro/legno.
17
Trattamento dei rifiuti
Installazione del trituratore e compattatore.
18
Locale officina meccanica Il locale attualmente è destinato a magazzino elettrico e
ed elettrica
meccanico.
Da completare nella prossima campagna
estiva.
Da completare nella prossima campagna
estiva.
In attesa di un resoconto, per valutare
ulteriori acquisti.
ulteriori acquisti.
L’installazione sarà effettuata nella
prossima campagna.
Da acquistare n° 18 tende oscuranti per le
camere. Finestre esterne, in attesa di un
resoconto, per valutare ulteriori acquisti.
ulteriori acquisti.
L’installazione delle macchine sarà effettuata nella prossima campagna estiva.
5. Assistenza alle attività dei gruppi scientifici
Le attività svolte dalla logistica a supporto delle attività scientifiche sono state le seguenti:
EPICA
• Pulizia e rimozione della neve dall’area EPICA.
• Verifica e messa in funzione dell’impianto elettrico.
• Movimentazione fusti di Forane.
• Spedizione materiali (carote, attrezzature).
ConcordiaAstro
• Restauro e messa a punto di un contenitore come laboratorio della piattaforma.
• Connessioni elettriche e riscaldamento.
• Costruzione di un contenitore e costruzione e posa in opera delle basi di appoggio per i due telescopi.
• Stesura della linea in fibra ottica dal contenitore di Fisica dell’Atmosfera a quello ConcordiAstro (700 m).
• Realizzazione con palificazione della linea a fibra ottica dal contenitore di ConcordiAstro alla Stazione.
• Montaggio arredamento e sistemazione del laboratorio nella Stazione.
• Posizionamento, sistemazione area e impianti elettrici, di un container coibentato in vicinanza della torre
“Americana” per acquisitore dati sensori montati sulla torre.
AASTINO
• Rimozione e pulizia della neve nell’area interessata.
• Sistemazione e rifornimento di carburante nei serbatoi (1.000 litri).
• Sistemazione linea elettrica per WO.
Sismologia
• Rimozione e pulizia della neve nell’area interessata.
• Posa della linea elettrica di potenza e segnale dalla Stazione al laboratorio di sismologia esterno (1 km).
Geodesia
• Realizzazione dei supporti per posizionare l’antenna sul tetto dell’edificio “rumoroso”.
• Collegamento e posizionamento della strumentazione nel sottotetto.
VAPEPOL DC26
• Sistemazione impianto elettrico e pulizia della tenda.
155
Remote sensing (Drinkwater)
• Installazione del radiometro sulla torre.
• Rimozione e nuova installazione del radiometro per manutenzione.
• Installazione di un gruppo elettrogeno per la strumentazione termometrica in un esistente foro nella neve
vicino alla Stazione Concordia.
• Realizzazione di un foro di ca. 10 m vicino al contenitore di glaciologia per strumentazione termometrica.
Remote sensing (Fily)
• Verifica linea elettrica e collegamenti elettrici alla torre.
Fisica dell’atmosfera (Argentini)
• Allestimento di un container isolato termicamente.
• Posizionamento del contenitore nelle vicinanze della torre “Americana”.
• Posa delle linee elettriche fino alla Stazione Concordia.
• Montaggio e sistemazione laboratorio nella stazione Concordia.
Glaciologia (Udisti)
• Installazione con strutture in legno per pompe aereosol all’esterno tenda astrofisica.
• Linee elettriche alimentazione strumentazione.
• Realizzazione di un contenitore coibentato con impianto elettrico per posizionamento strumentazione e
ricovero personale per il periodo invernale.
• Sistemazione laboratorio nella stazione Concordia.
Earth-sun relationship (Villante)
• Preparazione piattaforme per i contenitori, stesura linee di potenza e segnale.
• Posizionamento e collegamento del contenitore.
Stazione meteo (Pellegrini)
• Alimentazione elettrica e cavo segnale da Stazione Concordia.
• Predisposizione area, piazzola per il posizionamento del traliccio meteorologico.
6. Condizioni Meteorologiche
Le condizioni meteorologiche non hanno presentato particolari difformità da quelle medie del sito. Il
vento, soprattutto nelle prime settimane, ha soffiato frequentemente in direzione ortogonale a quella
prevalente. Le temperature hanno oscillato da un minimo di –47°C ad un massimo di –21°C (fig. DC-14).Il
vento ha registrato una media di circa 7 nodi con una punta massima di 23 nodi rilevata il 18/11/04. I dati
sono stati rilevati dalla stazione meteo Davis posizionata sopra il container della Sala Radio.
-20
-22
-24
-26
-28
-32
-34
-36
-38
-40
-42
-44
-46
DC time (UTC+8)
Fig. DC-14: Temperature [°C] nel corso della Spedizione
156
6/02
/05 1
5.00
30/0
1/05
12.3
0
23/0
1/05
8.30
16/0
1/05
4.30
9/01
/05
0.30
1/01
/05 2
0.30
25/1
2/04
16.3
0
18/1
2/04
12.3
0
11/1
2/04
8.30
4/12
/04
4.30
27/1
1/04
0.30
19/1
1/04
20.3
0
-48
12/1
1/04
16.1
2
temp °C
-30
7. Varie
Riunioni
La riunione del Comitato di Campo si è tenuta ogni giovedì pomeriggio. Ogni domenica alle 14.30 si è
tenuto un incontro aperto a tutti i componenti la spedizione per informazioni sulle attività in corso e sui
problemi del Campo.
Visitatori
Il 27 Novembre il campo di Dôme C è stato visitato dall’Ambasciatore italiano in Nuova Zelanda dr.ssa Liana
Marolla e da alcuni dirigenti del Consorzio PNRA S.C.r.l.: il Presidente Pier Aangelo Guermani, il
Direttore Generale Antonino Cucinotta ed il consigliere di amministrazione Tullio Pepe.
Dal 17 al 20 dicembre è stato presente il giornalista francese Yvon Le Gars.
Dal 21/12/04 al 10/01/05 è stata presente la giornalista inglese Gabrielle Walker.
Il 17 gennaio sono arrivati gli ospiti francesi Janine Hauchard e Jacques Porteneuve, lo stesso giorno è
arrivato Giuseppe De Rossi, capo spedizione di MZS e si è trattenuto per circa una settimana.
Patrice Godon, responsabile dell’IPEV a Dôme C, è stato presente nei giorni della prima traversa, è tornato
a Dôme C il 27/01/05 e vi è rimasto fino al 4 febbraio.
Il 30 gennaio è arrivato Marco Maggiore, responsabile delle telecomunicazioni del PNRA ed è rimasto fino
alla chiusura del campo.
Presentazioni
Il 29 dicembre, G. Dargaud ha presentato una proiezione di un suo viaggio nell’Utaah.
Il 30 dicembre, L. Augustin e D. Jensen Dorthe hanno presentato l’attività del programma EPICA.
Il 4 gennaio, la giornalista Gabrielle Walker ha presentato il suo libro “La palla di neve”.
Il 7 gennaio, R. Brandt ha presentato le sue esperienze nel continente antartico.
Il 21 gennaio D. Flati ha tenuto una presentazione sulla vita del campo a Dôme C
8. Conclusioni
Questa campagna estiva è stata molto impegnativa, si è avuto un notevole movimento di personale e di
merci dovuto alle numerose attività scientifiche svolte ed alla necessità di realizzare nella Stazione le opere
indispensabili alla permanenza del personale per la prima campagna invernale.
Per quanto concerne le telecomunicazioni, il bilancio è positivo data la mole di lavoro svolto in questa
difficile campagna che ha visto la realizzazione degli impianti telematici di Concordia, il posizionamento delle
antenne e il trasferimento di una parte dell’attrezzatura radio con lo spostamento dell’operatività della Sala
Radio-segreteria dal Campo Estivo a Concordia. Tutto ciò garantendo i servizi offerti durante le precedenti
spedizioni ad un elevato numero di partecipanti. Occorre anche notare che le attività da svolgere sono state
concordate e pianificate rispettando le esigenze del completamento dei lavori di Concordia.
I mezzi di trasporto, a causa della numerosità del personale presente, sono stati un po’ carenti
soprattutto per quanto riguarda gli skidoo. I servizi igienici hanno sempre ben funzionato, il servizio di
lavanderia è risultato un po’ carente data la numerosità delle persone e la necessità di utilizzare il servizio in
ore non di punta. La cucina, organizzata su due turni, ha funzionato bene sia come organizzazione che
come qualità dei cibi. Si dovrà però far attenzione alle date di scadenza dei cibi che in molti casi supera i
quattro anni.
Il servizio medico ha sempre funzionato bene, grazie anche ai pochi interventi richiesti.
Per quanto riguarda la costruzione della Stazione Concordia, il personale italo-francese coinvolto ha
operato in armonia e coordinazione. Ci sono stati alcuni problemi dovuti ai materiali arrivati a Dôme C in
cattive condizioni ed altri a forniture arrivate troppo tardi.
Le attività scientifiche sono state tutte svolte con piena soddisfazione dei vari gruppi.
La vita nel campo si è svolta in buona armonia e collaborazione fra il personale scientifico ed il personale
addetto alla logistica e al montaggio della Stazione Concordia.
Sono purtroppo ancora molte le attività che dovranno essere portate avanti dal personale rimasto per la
stagione invernale, altre attività e forniture sono previste per la prossima campagna estiva. Si ha comunque
ragione di ritenere che, vista la determinazione e la professionalità delle 13 persone rimaste, le attività
programmate saranno portate avanti nel migliore dei modi.
Telerilevamento
M Maggiore
E’ stata svolta attività di supporto e supervisione all’installazione dei servizi di telecomunicazione della
Base Concordia: per l’inizio della permanenza invernale presso la Base stessa di un gruppo di personale
tecnico-scientifico misto italo-francese. Si è reso necessario rendere pienamente operativi tutti gli impianti
vitali della Base stessa ed in particolare l’infrastruttura di telecomunicazione. A tale riguardo è stato
157
necessario operare delle scelte che rendessero tale infrastruttura adeguata il più possibile alle necessità del
personale, legate soprattutto ai servizi di telefonia, fax, posta elettronica, reperimento di informazioni su
Internet e comunicazioni radio, rendendo nello stesso tempo il sistema telecomunicativo il più possibile
affidabile. In particolare:
• sono stati resi disponibili alla Base Concordia due coppie di sistemi satellitari Inmarsat Standard B e Fleet
77 in configurazione ridondata. Una coppia è stata installata esternamente all’edificio “calmo“ con
l’intenzione di dotarla di un
sistema
di
riscaldamento
convettivo ed elettrico. L’altra è
stata montata internamente alla
Base per proteggerla dalle
condizioni ambientali estreme
caratterizzanti l’inverno. A tale
scopo è stato utilizzato il
laboratorio a fianco della Sala
Radio. I sistemi in oggetto
erogano i servizi di telefonia, fax,
e-mail, connessione Internet;
• come telefono di emergenza si è
provveduto ad installare un
telefono fisso Iridium, capace
anche di rendere disponibile una
connessione alla rete Internet
per i normali servizi prima detti;
• è stato installato un terminale per
Installazione dei terminali satellitari Saturn B e Fleet 77 all’interno
il controllo remoto della stazione
della Base Concordia allo scopo di proteggerli da temperature di
radio del Campo Estivo di Dôme
funziona-mento incompatibili con la loro certificazione. Si noti
C allo scopo di fornire lo stesso
l’elevazione quasi orizzontale delle antenne e la mancanza dei
affidabile servizio di radioradome di protezione. I pannelli della parete offrono una scarsa
comunicazione che permette
attenuazione del segnale.
agevolmente di comunicare con
la Base MZS e DdU;
• si è deciso di installare un secondo sistema di posta elettronica per aumentare il grado di affidabilità del
servizio e contemporaneamente per aggirare i limiti che il sistema basato sulla vecchia procedura
‘Python’ possiede. Con il secondo sistema di mail non risulta più necessario prevedere una
connessione attraverso il router ‘Sat-Link’ che spesso si è constatato essere un punto di debolezza del
sistema;
• si è provveduto a dotare la Sala Radio del Campo Estivo di un accesso Internet tramite un telefono fisso
Iridium e di una stazione HF entrambe per una situazione di emergenza.
Servizio Sanitario
D.Flati, A. Civerra,
Le fasi di apertura della Base e la riattivazione dei locali dell’infermeria, sono state effettuate sulla scia di
uno schema standard derivante dalla esperienza pluriennale maturata nelle precedenti missioni antartiche.
Le attività legate alla riattivazione del Servizio Sanitario della Base estiva di Dôme C sono state integrate
con quelle relative alla nuova Base Concordia in allestimento per la prossima campagna invernale.
Lo schema fondamentalmente era articolato nelle seguenti attività: controllo locali e prevenzione igienicosanitaria, controllo strumentario medico-chirurgico, controllo dotazione farmacologia, prevenzione e
sicurezza sul lavoro, attività sanitaria.
Controllo locali e prevenzione igienico-sanitaria
La prima fase delle attività sanitarie a Dôme C è consistita nella riattivazione dei locali dell’infermeria con
una razionale organizzazione dello spazio a disposizione mediante una adeguata ripartizione tra farmaci,
strumenti medici e armamentario chirurgico. Il controllo delle condizioni igienico-sanitarie dei vari locali della
Base è stato accuratamente eseguito in fase iniziale e periodicamente durante tutto il periodo di missione.
Particolare attenzione è stata dedicata al controllo dei locali della cucina e di quelli utilizzati per il deposito e
la conservazione degli alimenti.
158
Il controllo costante dei servizi igienici, toilette e docce, ha mostrato che tali servizi erano mantenuti ad
uno standard di buon livello igienico, ed erano in numero sufficiente per i partecipanti alla spedizione. I locali
adibiti a tempo libero (tenda per il tempo libero e locale caffè) sono stati mantenuti in stato di ordine e pulizia
costantemente, grazie all’attività svolta dall’infermiere professionale, essendo queste attività incluse nei suoi
compiti istituzionali.
Il controllo delle condizioni igieniche dei vari locali, controllato durante tutto il periodo, è sempre risultato
adeguato. La fornitura costante di alimenti, frutta e verdura fresca, con i voli del Twin Otter, è stata garantita
in modo sufficiente per tutto il periodo.
Controllo strumentario medico-chirurgico
In fase di apertura tutti gli strumenti medici e chirurgici sono stati controllati e riattivati, man mano che
venivano riportati a Dôme C dal PAT di MZS dove erano stati depositati durante l’inverno precedente.
Nonostante il PAT sia un locale tenuto costantemente a temperature superiori a O°C durante tutto l’anno,
quindi adatto alla conservazione di farmaci deteriorabili e strumenti, durante il periodo invernale alcuni
farmaci in fiale e numerose flebo sono state trovate scoppiate. Evidentemente durante il periodo invernale, la
temperatura del PAT era scesa al di sotto di O°C, almeno in alcuni strati di aria all’interno del locale, forse
per difettosa circolazione di aria all’interno del PAT stesso.
Gli strumenti testati e perfettamente funzionanti sono risultati essere il defibrillatore, il bisturi elettrico, il
pulsiossimetro, l’elettrocardiografo, l’aspiratore chirurgico. Il Reflotron era funzionante, i test eseguiti con gli
stick, hanno dato risultati attendibili.
Anche quest’anno lo strumento portatile per l’esecuzione di radiografie era inutilizzabile, mancavano sia i
reattivi sia le lastre fotografiche. Sarebbe auspicabile trovare una soluzione valida per la imminente apertura
invernale di Concordia, o mediante una reintegrazione dei materiali radiologici da consumo, o con una
strumentazione nuova di tipo radiologico o mediante amplificatore di brillanza, anche di media qualità, che
non necessiti di reattivi e pellicole. La sua gestione, semplice ed efficiente, non sarebbe gravata dalla
difficoltà di rifornire il Servizio di pellicole e reattivi per lo sviluppo delle lastre e per lo smaltimento dei rifiuti
speciali. Il provvedimento faciliterebbe la digitalizzazione dell’immagine per essere eventualmente spedita in
Italia per consulto mediante il servizio di Telemedicina.
Il letto operatorio, inutilizzabile dall’anno scorso per la rottura del meccanismo idraulico dei tre pistoni per
il sollevamento dello schienale e dei gambali, sarà riattivato appena sarà possibile il trasferimento a
Concordia, essendo arrivati i tre pistoni originali dall’Italia. Attualmente esiste anche un pistone attivabile su
base meccanica anziché idraulica, non sensibile alle basse temperature, spedito dai tecnici della Base MZS.
La camera iperbarica portatile, accuratamente controllata, è risultata perfettamente funzionante. La
fornitura di ossigeno è stata sufficiente, essendo presente una bombola di 62 litri, 300 bar, una bombola
della capacità di 10 l, e una della capacità di 2,9 l. Sono state chieste tuttavia 4 bombole da 10 litri a MZS
per la campagna invernale. Tutte saranno trasportate al nuovo ospedale di Concordia. Anche la
sterilizzatrice e il Respiratore portatile Medumat saranno trasferiti a Concordia appena i locali saranno pronti.
I fili di sutura già presenti e quelli nuovi arrivati sono sufficienti, come quantità, per una attività routinaria
ambulatoriale, sarebbe opportuno reintegrarli per il periodo invernale con n. 20 confezioni per fili riassorbibili
N. 2-0 e altrettante per il non riassorbibile 2-0.
Controllo dotazione farmacologica
Tutti i farmaci presenti, compresi quelli riportati dal PAT di MZS, sono stati controllati come quantità e
scadenze. I farmaci scaduti o in scadenza sono stati eliminati. Sarebbe opportuno per l’inizio della prossima
campagna acquistare 5 flaconi di succedanei del sangue per Dôme C e 5 per MZS, in modo da avere una
copertura già in fase di apertura, così come avviene per gli stupefacenti. I farmaci stupefacenti, comprati in
Nuova Zelanda, sono stati personalmente portati e tenuti sotto custodia per tutto il periodo dal Dott. Flati.
Non si è resa necessaria l’utilizzazione di nessuno di essi, quindi le confezioni risultano integre. Le
confezioni di stupefacenti presenti a Dôme C saranno consegnate direttamente dal Dott. Flati al
responsabile del Servizio Sanitario di Concordia del periodo invernale. I farmaci deteriorabili verranno tutti
trasferiti alla Base Concordia.
Prevenzione e sicurezza sul lavoro
La monitorizzazione degli aspetti concernenti la sicurezza del lavoro nei vari gruppi operativi è stata
accurata e continua per tutto il periodo di durata delle operazioni.
La proposta del medico di spedizione, di evitare che il personale dei gruppi scientifici utilizzasse strumenti
pericolosi come seghe elettriche, mezzi meccanici, ecc. è stata prontamente accettata dal Capo Spedizione;
tale uso è stato riservato al personale logistico, più esperto e più adatto ad eseguire manovre rischiose,
soprattutto nei confronti di chi esercita professioni diverse.
159
In fase di inizio delle attività lavorative a Concordia è stata reintegrata la cassetta di Pronto Soccorso e lo
zaino di emergenza con ossigeno, immobilizzatori pneumatici, ecc. tenuto pronto per qualsiasi evenienza.
Attività Sanitaria
L’assistenza sanitaria è stata continua per tutto il periodo di spedizione e garantita 24 ore su 24.
L’adattamento all’altitudine è stato ottimo per tutti i partecipanti alla Spedizione, con l’eccezione di uno
che mostrava dati pulsiossimetrici non compatibili con una permanenza a Dôme C, per cui con il sospetto di
polmonite interstiziale, è stato fatto tornare a MZS per essere rivalutato senza l’influenza delle difficoltà
respiratorie legate all’altitudine.
L’uso del Diamox non é risultato necessario né consigliato in nessun caso. Anche l’uso dell’aspirina è
stato molto limitato, non più di due o tre somministrazioni, relative al primo e secondo giorno. L’uso di
broncodilatatori in compresse, al momento dell’arrivo, si è rivelato provvedimento semplice e molto efficace a
risolvere il problema della dispnea sperimentato da alcune persone.
Si sono verificati solo sporadici casi di iniziale congelamento, soprattutto in fase di apertura con temperature vicino a –50°C, sono stati prontamente riconosciuti e risolti mandando il soggetto in locali riscaldati
prima che producessero lesioni ischemiche permanenti. Nessun caso di congelamento con necrosi e perdita
di sostanza. Non ci sono state lesioni fotooftalmiche significative per eccessiva esposizione ai raggi U.V.
L’integrazione tra i vari gruppi di lavoro è stata buona, non si sono verificati casi di attrito tra il personale
dei vari gruppi. Le condizioni psico-fisiche dei partecipanti sia dei vari gruppi scientifici, sia del gruppo dei
logistici sono state di ottimo livello.
L’attività sanitaria può essere riassunta nella seguente tabella:
- 3 lombosciatalgie
- 2 cervicalgie
- 4 contratture muscolari
- 1 dolore intercostale sn
- 1 contusione emitorace dx
- 1 edema ginocchio dx
- 1 edema ginocchio sn
- 1 algia piede dx
- 5 faringo-tracheiti
- 1 dispnea secondaria a sospetta polmonite interstiziale
- 4 mal di montagna
- 4 corpi estranei nelle dita
- 1 spina di pesce in faringe
- 1 diarrea
- 1 gengivite
- 1 ascesso dentario
- 1 epistassi
- 1 parassitosi intestinale
- 1 iniziale congelamento
- 8 ferite da taglio a mani o braccia
- 2 ferite da taglio del viso
- 1 ferita l.c. cuoio capelluto
- 1 abrasione mano dx
- 1 ustione mano sn
- 1 disidratazione
- 2 lesioni fotooftalmiche
- 1 reazione allergica
- 1 infezione 2° dito mano dx
Considerazioni conclusive
- L’organizzazione del Servizio Sanitario di Dôme C e Concordia è stata di livello buono,
- la casistica delle richieste di intervento medico è stata limitata,
- non si sono verificati interventi o infortuni significativi,
- le condizioni igieniche dei vari locali di Dôme C sono risultate essere di buon livello,
- la fornitura degli alimenti riferita alle varie componenti di proteine, carboidrati, grassi e complessi vitaminici
è stata buona,
- tutto il personale, con una sola eccezione, ha mostrato un livello di benessere psico-fisico individuale di
buon livello,
- i gruppi di lavoro e di ricerca hanno trovato una buona integrazione.
160
EUROPEAN PROJECT FOR ICE CORING IN ANTARCTICA (EPICA)
Chief Scientist’s Report
J. Schwander, D. Dahl-Jensen, I. Seierstad
Introduction
The scope of the EPICA Dome C 2004-2005 season has been decided at the EPICA Scientific Steering
Committee (SSC) in Nice 2004. The plan was to finish the drilling close to bedrock. According to preliminary
estimates of the ice thickness there remained approximately 100 m to drill. The intention was to schedule a
full season with an early put-in of about 5 persons and the possibility of an earlier retrograde when the
bottom would be reached. Science should be limited to a minimum, that is, basically to log, split and pack the
cores. In addition a few samples should be cut from the core storage and several samples should be cut
from the fresh core for Helium analysis. Later it has been proposed to make simple electrical conductivity
(ECM) and crystal size measurements. Thus the scientific personnel was limited to one scientist, who was
also a driller for approx. 50% of the time.
We would like to thank Laurent Augustin, acting as chief driller through the whole length of the EPICA
Dome C Project, for his dedicated and professional way of leading the drilling operation, that has now come
to a successful end. We would also like to thank for the broad support by the Concordia Station.
Temperature profile from the 3201 m deep borehole
The 21 November 2004 the first probe (Danish) entered the borehole, The plot shows the plot of the
stabilised temperature measurements taken down through the borehole. The quality of the data is good with
standard errors ranging from 0.005°C in the warmer ice to 0.015°C in the colder ice. Stabilised points are
made for every 10 m while moving data have the resolution 1-2 per meter. The data are plotted on the
primary true depth scale, but this work is still ongoing. Bad data points have not been checked yet.
Basal temperature can be estimated to be –2.3+-0.1°C, which is believed to be the melting point.
Extrapolation of the thinning of the layer thickness, based on the dating of the ice core, suggests basal
melting of the order 0.8 +- 0.2 mm/yr. Diameter profile has been measured, but below 3000 m is so disturbed
by the ethanol and glycol used in the borehole that it has limited value for research. Inclination and azimuth
measurements failed due to broken electronics in the logger during the transport to Dome C.
161
Dôme C: Programma internazionale EPICA
The hole should be logged for temperature, diameter, pressure, inclination and azimuth in 1-2 years time
when all heat introduced into the borehole from drilling and chemical reactions are gone.
Seismic sounding
At the SSC meeting in Nice 2004 we have decided to explore the ice thickness at Dome C by seismic
sounding. It turned out that we were late for shipping explosives to Dome C. Fortunately, we were made
aware by IPEV that there was still dynamite and detonators from construction work at Dumont d'Urville. A
sufficient amount was brought to Dome C with the first traverse. In preparation for the field work Schwander
was introduced to the equipment (Strataview, geophones, borehole seismometer) on a one day visit to AWI .
Setting up of the instruments at Dome C was unproblematic. The borehole seismic probe was equipped
with a 3 wire terminal (shield, ground, signal). Although the drill cable has three connectors (armour + coaxial
cable inside) it is used in a 2-wire configuration for drilling (armour and shield of coax connected).. Drill tower
and the frame of the drill tent are connected and provide a good "earth" and also some protection against
electric noise. After connecting the seismic instruments to this common ground the noise level from the
seismometer and geophones was excellent and we decided to stay with this 2-wire configuration, despite a
probably somewhat higher signal attenuation in the drill cable.
Before the traverse with the explosives arrived at Dome C, we made some tests of the instruments
sensitivity. With the borehole seismometer at 150 m depth in the active EDC99 borehole, we dropped a 10
kg wooden beam from an elevation of 10 m above the drilling liquid level at 95 m depth in the EDC96
borehole (actually there was a slush layer on top of the liquid). There is 10 m distance between the
boreholes. To our surprise we did not only register the direct wave but also series of further signals. The
most likely interpretation is that the observed signals are reflections from layers with strong changes in
crystal size/shape. Thus we have observed reflections from as deep as 2300 m, which was very promising
for the future experiments.
After arrival of the explosives with the traverse, we first made a shot with 5 kg dynamite in a 8-m hole
outside the drill tent. We could not detect any signal on the Strataview printout with the seismometer at
3209.3 m depth. After that negative result and the good signal from the hammer seismic technique in the old
hole we considered to blast some dynamite in the EDC96 hole. We judged it safe both with respect to the
distance between the old and new hole as well as from a personnel safety point of view. We covered the
inclined trench of the old hole with plywood sheets to avoid possible splashing of drilling liquid from the hole
into the drill tent. At 95 m depth in the EDC96 borehole we discovered a hard slush cake that was impossible
to penetrate, even when a heavy steel rod was used in an attempt to break it. Therefore we decided to lower
2.5 kg of dynamite to 95 m depth in the EDC96 borehole and cover it with 7 m of drilling liquid (pure D30).
We made 2 such shots and obtained a very reproducible signal from the borehole seismometer. We have
observed a clear wavelet of the direct wave on its way down, an echo about 35 ms later, a third clear signal
after about 80 ms, and finally a long lasting
signal after about 2.8 seconds.
A preliminary estimate of the sound
speed is based on elastic properties, travel
time to depth of seismometer, and depth of
reflection layers (crystal size/orientation). We
have extrapolated it with the estimated temperature near bedrock, yielding a sound velocity
of 3800 m/s. The preliminary on-site interpretation of the observed echo was that the "bedrock reflection" signal is a result of multiple
reflections with no phase change in the depth
interval 3276 to 3282 m (cable depth).
Back home we have made an attempt to
deconvolute the data. This deconvolution
yields similar results (figure above), with two
0°-phase reflection layers (hard reflection at
increasing acoustic impedance) at 3276 m
and 3281 m cable depth, most likely debris
laden ice, and a small 180°-phase reflection
(soft reflection at decreasing acoustic
impedance) at 3286 m, possibly a layer of
melt water. Note that the extrapolation of the
temperature profile to this depth is very close
to the expected pressure melting point.
162
He sampling
Samples for the analysis of the Helium isotopes must be cut and sealed in containers immediately after
drilling, since He is quickly lost because of its very high diffusion coefficient in the ice. Each sampling step
(drilling, hoisting, removing of core, cutting, sample dimensions, sealing in steel container, evacuation of air)
must be documented with exact chronology in order to be able to estimate the fraction of lost Helium.
The following depths have been sampled:
Number
1
2
3
4
5
6
7
8
Start depth (m)
3194.65
3205.01
3213.69
3225.42
3235.59
3243.7
3252.67
3258.84
End Depth (m)
3194.8
3205.11
3213.8
3225.52
3235.71
3243.8
3252.75
3258.94
Bag (cm from top)
5809(25-40)
5828(16-26)
5844(4-15)
5865(22-32)
5883(49-55)+5884(1-6)
5898(35-45)
5914(52-55)+5915(1-5)
5926(9-19)
Core logging,
When the ice cores were recovered from the drill the cores were marked with drill tags and moved to the
science trench. Logging started slowly during drilling, but it was rather time consuming to clean the cores for
frozen ethanol-water solution on the surface and in the cracks and drilling required the full team as
described in the drillers report. After drilling was terminated two from the team worked full time with the
logging and packing of the ice cores accumulated during this season. The core quality is very mixed varying
from pieces 1 m long with no breaks and no heat or ethanol damage, to pieces of few centimeter and pieces
where parts of the core are damaged by ethanol in the borehole or by heating in the warm bath on the
surface. Big care has been taken in removing frozen ethanol-water mixture from the surface of the ice cores.
The major part of the ice core has a good quality. Logging started at the depth of 3190.00 m (bag 5801) and
ended at the depth of 3259.72m (43 cm of Bag 5727). A few stumps of ice core have been recovered from
below this depth while cleaning the hole after termination of drilling, but the quality was so bad that the bits
have been deemed unusable.
3 types of inclusions. Sizes are about 2 mm, 10 mm, 1 mm from left to right.
Internal cracks at the crystal boundaries reveal crystals up to 40 cm long in the core direction. From a
core depth of 3248.3 m inclusions are observed in the core. Most of the observable inclusions are located in
the crystal boundaries. The amount of inclusions increases with depth. In the very last meters of the core
small air bubbles (or other small reflective features) are observed in the ice while the ice cores further up
look clear and no visible structures can be seen inside the crystals.
The logging and field measurements where done as described below:
163
1. Logging of the ice cores: fitting of the ice cores, top line marked on cores, length of drill runs measured,
bags marked bags, check and recheck
2. Vertical cut into bags
3. Horizontal cut 35 mm from surface of cores
4. Hand held ECM measurement on cut surface. An average value for each bag is read and included in
the packing log
5. Fast description of the amount of inclusions in the ice core.
6. Packing of main core in foam boxes to be shipped to Europe. Packing log with information on pieces per
bag and He sampling
7. Count of crystals along centerline of the 35 mm thick cut E section of the ice core in a Rigsby stage.
8. Cut E = Cut D packed in boxes for storage at Dome C
Primary ECM measurement
In order to get a first and fast estimate of the age of the ice drilled
during this season a rough estimate of the electrical conductivity was
performed with a hand held field version of the Danish ECM-setup.
The ECM measure-ments were performed on bags 5829 to 5927.
There is a clear change of conductivity with depth that correlates with
the crystal sizes also measured at Dome C. Zones with high
conductivity and big crystals representing ice from warm climatic
periods and zones with small crystals and low conductivity values
representing ice from cold climatic periods.
Grain size
As the crystals in the ice core are very big it was possible to detect the crystals by placing the 3.5 cm
thick Cut E in polarized light. The crystals showed up in different grey tones that would change when the ice
was rotated between the polarizing plates. As documentation of the work pictures where taken of selected
cores containing interesting features like a band of ‘smaller crystals’, a very big crystal etc. Pictures where
taken in sections of 10 cm and fitted together in the pictures as shown below. As the light changed from
picture to picture the fits can be seen on the pictures.
Grain Radius
Radius [mm]
100
50
20
10
3200
3220
3240
3260
Cable length, ice core length and true depth
The final drill depth reached on December 21, 2004 is 3270.2 m. The loggers obtained an accumulated
ice core length of 3259.72 m.
For several reasons the measured cable length and the logged depth will usually differ from the true insitu depth. Among the major sources for such deviations are systematic errors in the metering devices,
differences in thermal expansion, elastic expansion, and the deviation of the hole inclination from vertical.
These effects can add up to several meters over a 3 km long ice core:
Deviation of measured cable length versus true bore hole length:
Cable depth – true
length (m) at 3260 m
Source of deviation
Dimension of tower wheel: 0.415 % too small at -20°C, probably from modification after changing to a larger
diameter cable
Elastic expansion of drill cable (0.44 permil/kN): fortunately mostly self compensating. Only the drag of
descending drill leads to -0.0572 % deviation
Thermal expansion of drill cable (difference of mean hole temperature and shelter: approx. 13K): 0.013 %
Sum
164
13.53
-1.86
0.42
12.09
Depth (m)
The corrected length of the borehole is: 3270.2-12.1 = 3258.1 m.
The deviation of the logged core length compared to the true hole length is expected to be due to the
deviation of the reference meter (Reference meter: stainless steel calibrated at +20°C but used at -20°C:
deviation: 0.04%), thermal and elastic (assumed isotropic) expansion of the ice cores, and the deviation of
the hole inclination from vertical. The sum of these effects is shown in the following figure:
The corrected ice core length is 3259.72 - 4.8 = 3254.92 m. The difference between the two lengths is
3.2 m, or one permille of the total length.
0
True depths are reached by correcting both lengths for
Deviation of log depth at -20°C
inclination of the hole (-1.40 m, the value is preliminary, since
no accurate inclination data exist for the lowest part). A third
estimate of depth is reached by the logging depth based on
-1000
pressure measurements in the borehole. Calculations are still
ongoing for this number. At present we recommend the
corrected cable length is used as true borehole depth minus
the 1.40 m from the borehole geometry.
For future work we recommend that the ice core logged
reference meter offset,
-2000
thermal and elastic
depth is used for the ice core so it relates directly to the bag
relaxation of ice core
numbers. Borehole logging data should be related to the true
depths
hole deviation
from vertical
-3000
0
1
2
3
4
Log depth deviation (m)
5
6
7
Ice core depth: 3259.72 m from year 1996 surface (-0.70 m,
taking into account offsets between FIRETRACC, EDC96 and
EDC99 cores).
True borehole depth: 3258.10 m.
True depth to bedrock: 3256.7 + maximum 6 m of clear (?) ice
+maximum 10 m of silty (?) ice (based on seismic data).
Age of bottom ice
Here is a first attempt to interpret the DC 2004 ECM record made with the DK mobile ECM. The figure
below shows the 2002-3 and 2004 ECM (vs. EDC2 age) together with a guessed ECM record from marine
isotopes (core MD900963 on Bassinot age) using the function shown in the upper right corner (all records
about 3 ka- filtered). We have also tried to do the same exercise with different marine stacks, but MD900963
worked best and all major peaks are well reproduced. (Note: since the 2002-3 ECM and 2004 ECM record
have been generated with completely different instruments, the scale of the latter has been adapted to show
similar baseline and amplitude) From the comparison of stable isotope records between DC and marine
cores we are pretty confident with the age at 800 ka. Therefore the ECM record of the last 55 m of the DC
core suggests that the EDC2 age scale is roughly correct down to 3260 m. This results in an age of 890 ka
for the end of the core.
Additional sampling
There were requests for some samples for Paul
Duval, two samples for biological pilot studies and six
drill liquid samples for studies related to the biological
samples (Sergey Bulat). The ice samples were taken
from the part of the core (Cut E) stored at Dome C and
the packing log describes the exact depths and size of
the samples taken. The drill liquid samples taken are
described below:
vial No. 1:D30 (pure) from a drum,
vial No. 2: Drill fluid – D30+ CFC141b (original mix up),
vial No. 3-6: Drill fluid (just recovered from the borehole
with the drill– from different depths).
Total 6 samples each by max. 100 ml (kept frozen
<20°C to prevent microbial)
165
EPICA Driller’s Report
Laurent Augustin
Dorthe Dahl-Jensen
Sergio Nucci
Saverio Panichi
Simon Sheldon
Inger Seierstad
Jakob Schwander
Mechanic designer
Scientist
Mechanic
Computer engineer
Electronic engineer
Scientist
Scientist
chief driller
chief scientist
mechanic
electronic
electronic
driller
chief scientist
Travel and cargo transportation
Bad weather condition and a break down of one engine of the SAFAIR C-130 plane involved 8 days of
delay. But the very long waiting list, both for personal and cargo didn’t disturb too much the start of EPICA
season as EPICA had a high priority level. A part of the EPICA cargo was sent to DC before our arrival, while
the remaining cargo arrived at DC one week after our arrival.
th
The retrograde of the EPICA people was planned January 4 from DC but we had to leave 1 day earlier,
in a great hurry, because of a very unusual meteorological situation between MZS, DdU and DC. When we
arrived at MZS, we got stuck 8 days for exceptional bad weather condition around the Ross Sea and McM.
Preparation of the drilling equipment
General set up. All the equipment left in DC during last winter was found in good conditions. As always the
installation of both the inverter for the control of the winch speed and of the tower control panel was fast and
with no problems. The tower bolts were checked and the tower realigned with the entrance of the hole. The
retrieve table was installed back in position.
Drills. One of the short version of the EPICA drill needed to be equipped with pump and bayonet. Dead
bodies were installed below the anti torque section in order to increase embedded weight so as to provide a
much higher travelling speed on the way down. The new drill heads, manufactured by the Bern University,
were assembled with success.
Electronic. The assembly of the new pressure tube with the electronic went smooth and all tests were
successful.
Hole logging
The loggers. The hole has been logged three times. At the very beginning of the season, at the middle when
the drilling became more difficult and at the very end. Inclination measurement was not working and some
times the lower pantograph for diameter measurement got stuck. The Italian logger has shown the same
kind of weakness as last season.
Danish Logger, 2004/11/21 first logging. Logging of the hole went well and needed a 10h run. Final depth:
3201.31m, temperature at bottom: -4.026°C, fluid level: 68.15m, pressure: 284.868 bars and smallest
diameter 127.8mm. No measurements were performed on the way up. A few spots, too narrow in diameter,
were found and needed some reaming. Unfortunately the inclinometer was not working due to the too low
temperature (–53°C). The logger was left over night into the hole for temperature stabilisation. Most likely the
inclinometer did freeze and its working mode was never found again.
Danish Logger, 2004/12/14 intermediate logging. Performed mainly to check the temperature at the bottom.
Only the lowest 400m have been recorded. Final depth: 3265.95m, temperature at bottom: -3.2°C (disturbed
by drilling activity), fluid level: 68m, pressure: 289.22 bars and diameter over range 144.36mm. Inclinometer
was not working.
Danish Logger, 2004/12/27 final logging. Performed carefully from 3200m down to bottom. Final depth:
3265.95m, temperature at bottom: -2.346°C, fluid level: 81m, pressure: 290.79 bars and diameter over range
167.35mm. Inclinometer was not working. For this measurement the pantographs were equipped with bigger
wheels which increase diameter range from 144.36mm up to 167.35mm. The lower diameter was not
working for a while and got blocked for some reason.
Danish Logger, general remarks on the diameter and calibration. The new pantographs equipped with
different wheels diameter are an improvement in comparison with the old system. However by changing the
wheels some clearance into the ball bearing system was noted which probably affects the accuracy of the
diameter measurement. The fact that the lowest pantograph can reach a blocked position for the smallest
diameter could require some design modifications. The way the calibration for the diameter is done, is not
reliable and a tool to hold the calibre bearing in a referenced position is indispensable. Aluminium is surely
not the best material for calibre bearings as well for relative or absolute measurement according to the delta
of temperature we can have on a drilling site from one measurement to an other and from the start of one
measurement to the end.
166
Danish Logger, general remark on the inclinometer. The inclinometer couldn’t stand the lowest temperature
and was broken. A series of data for the initial geometry of the hole is missing.
Italian Logger: Some success for the Italian probe which showed the same kind of weakness as last season.
Temperature sensor have several degrees of dispersion and pressure measurement is not stable. Diameter
measurement seems to be OK. A black of data transmission happened for about 10mn at the very beginning
of the descent (140m depth). However it was possible to perform a data record. The logger was lowered
down to 1500m for pressure gasket tests. The Italian logger is not equipped with an inclinometer.
Conclusion: The European drilling community is not equipped any more with a proper inclinometer tool
operational for temperature below –30°C. The equipment stolen inside the container in spring 2003 is cruelty
missing. Programs to develop very precise temperature measurement in bore hole will never provide data for
inclination and orientation. An accurate diameter measurement is still a problem both for calibration and
clearance with the actual pantograph design.
Reaming
Reaming was performed with the long version of the EPICA drill equipped with the drill head and cutters
from Bern. Several narrow spots: 2891.69m, 3070m and from 3150m down to bottom (3200m depth) were
reamed. If we except a lost core barrel at bottom, which was fished without any difficulty, and a lost of
communication due to a broken wire at the pressure tube connector, the reaming operation went very
smoothly.
Seismic
A great help. Jakob Schwander was in charge to determine with a bigger precision bedrock measurement.
After a few tests the best solution was found. The trick was to put the dynamite inside DC1 hole about 100m
depth immersed under 8m of drilling fluid while the sensor was put at the bottom of the hole. Jakob spent
quite some time to sort out how to operate and how to interpret the data. The result was excellent. Bedrock
depth found is 3276m, drillers depth ±1m (true depth 3262m with correction factors). The data show a water
layer (around 1m) between the ice and bedrock. Jakob was conducting this work with a lot of carefulness
and great accuracy.
Drilling activities
A good start. It was not difficult to get the first core of the season (0.3m long), on top of which 0.5m of chips
were sitting. The long version of the EPICA drill, without EWS bomb was used for this first run. All the other
runs of the season were performed with the 2 short versions of the EPICA drill available. This gave us a run
time around 2h in spite of the depth (below 3200m) and in spite of the defrost time needed to retrieve the
core and clean the drill form the EWS frozen chips and slush.
A comfortable configuration. Connected to the dead bodies the total weight in air of the short version was
212kg which is 50kg heavier than the long version of the EPICA drill. The main advantages of the heavier
embedded system are: higher speed on the way down, more stability of the drill while drilling, more accuracy
to find the bottom.
Rapidly, a good drilling mode. As in NGRIP, the use of an EWS bomb was efficient and we could collect
cores from 0.4m up to 1.3m long. As memorandum, the standard preparation for the EWS bomb was 1.4 l
50% (volume) ethanol (95°), 50% (volume) water in a plastic bag. As the drill starts rotation the bag attached
on the shaft, inside the chips chamber, is scratched and the bag releases the solution. EWS helps the drilling
process by preventing melting iced chips to refreeze on the cutter and inside the transportation channel.
Close to 4m of core were drilled every day working 8h a day and over 8m of core were reached, working two
shifts, 18h a day. More than 60m were drilled from 3203.89m (-4°C) down to 3264.78m (-2.64°C) in 13 days.
The temperature of -2.64°C is 0.5°C from pressure melting point at 3264.78m depth.
Drilling difficulties appeared. From 3264m, in a 2m transition, drilling became very difficult, unstable and non
repetitive. For each short run the pattern was either a lost of penetration either a too high motor current. A lot
of different modifications and tests were performed without any real success or significant improvement.
Among them we changed shoes, changed pitch, changed cutting angle, increased or decreased EWS
amount (0 litre, 2.8 litres and 4.2 litres), increased ethanol concentration, modified fluid circulation for the
start of the run. All these efforts and tests didn’t really paid off : in 6 working days (18h per day) for 35 runs
the penetration was 5.42m (average 0.15m per run) from 3264.78m (-2.64°C) to 3270.20m (-2.5°C
calculated and -2.34°C measured). -2.5°C is 0.34°C from pressure melting point at 3270.20m depth. The
167
change of behaviour while drilling is something completely different from what we observed in NGRIP.
Conditions of temperature, pressure, cutters and drill head rpm were similar.
Chips irregularity and excess. The amount of chips for each run was correct and we assumed we were
collecting all chips produced. Most of the time we had almost no chips deposition on top of the core between
two runs. However randomly we could found up to 1m of chips on top of the core and some times more than
1m. It was the same for the chips chamber which contained, some times, more chips than it should. At the
moment we have no clear explanation for this.
Stuck drill. One day, without warning, drill became stuck. Run ended with a high motor current and a lost of
penetration. After several attempt to break the core, cable tension up to 25 000N (29 000N is the elastic limit
of the cable), drill was declared stuck. 2kg of glycol pallets were poured and cable tension left over 15 000N.
4 hours later, tension on the cable drop down instantaneously to 7 925N. Drill was free and we could pull it
up at surface.
End of drilling. The decision to stop drilling after the drill got stuck was taken. The decision was in agreement
with the concern of the SSC to stop the drilling operation 4-5 meters above the estimate bedrock and to not
take risks. Scarred to encounter other identical incidents (stuck drill with the obligation to use more glycol)
the drillers preferred to stop drilling operation in order to keep the hole out of perturbations (ice bridges at
NGRIP). This should warrant, for the future, the best conditions for geophysics measurements.
Glycol cleaning. At 2370m the calculated temperature was -2.5°C (measured was –2.34°C). It is 0.22°C from
melting point. 2kg of glycol pallets had generated a lot of glycol slush at the bottom. 14 runs were
indispensable to clean the hole from glycol at the bottom. This represented a total of 220 litres of glycol
slush. This amount is really impressive, compared to 1.7 litres of glycol poured initially into the hole. The
amount of glycol slush collected (more than 10 times the original amount) has comforted our choice to stop
the drilling operation.
Fluid levels, casing tightness and fluids stock
Fluid levels. At the end of each season fluid has been left at different levels and it was never found at the last
level at the beginning of the following season. During each winter casing was leaking. The amount of fluid
lost has been very different from one season to the other, as shown on the table below:
Season years
00-01
01-02
02-03
03-04
04-05
Start of the season
fluid level (m)
90.47
85.34
65.70
68.15
Fluid level DC2
End of the season
fluid delta depth (m)
fluid level (m)
76.8
80
13.67
58.03
5.34
65.7
7.67
54.3
2.45
fluid lost (l)
400
156
224
72
Casing tightness
depth (m)
90.47
85.34
68.15
Casing tightness. The tightness of the casing, at the lower end, is made by the conical casing edge pressure
against the 90° ice angle at the entrance of the ice hole. With such a technique two factors are determinant
for the sealing: casing weight (20 000N) and ice temperature (-53°C). As shown on the table above the
stabilisation of the liquid level have changed from 90m up to 68m with time. At the beginning of the season
2001-2002 we didn’t know if the leakage was at the bottom of the casing (113m depth) or at one the O rings
junctions between two tubes. At the beginning of this season the fluid level was found at 68m and again it
could be the conical bottom casing sealing as well as an upper O ring sealing. In 01-02 the leakage was
stabilized with 2.1bars pressure on the conical sealing and this past season the conical sealing could stand
4.1bars pressure.
Fluids stock at DC. Fluids are stored inside the drill tent. D30: 4 drums; 141B: 1 drum; Glycol: 1 drum;
Ethylene alcohol: 1 drum; Ethylene glycol: 4 canisters 25 l each; Ethylene alcohol: 6 canisters 25 litres each.
Oil bath, handling and thermal shocks
Bath description. According to NGRIP experience during 2003 and 2004 summers, an oil bath was ordered
in order to put inside the entire lower part of the EPICA drill short version at once. The bath 4m long, has
400litres capacity. Insulated, equipped with 8 resistors (2.5 kw total power), the bath has a temperature
regulation system from –10°C to +5°C. Filled up with D30, it was possible to defrost cores and drills within
3/4h in average.
Handling. The handling of the lower part of the drill is very delicate due to the weight (full: 80kg). The
handling was manual from the tower to the bath. Such weight to be carried by 2 persons was a very bad
experience for our back health. The structure of the drill tent didn’t allow an easy set up for a hoist, in order
168
to have a chance to improve this transfer. Hopefully, the handling had to be done for a short period (little bit
more than 2 weeks)..
Thermal shocks. When it arrives at the surface, completely frozen, the drill is pretty cold. The drill travels
immersed in the drilling fluid for more than 1/2h at a temperature below –30°C and for 10mn at a
temperature below –50°C. Thermal exchange into the fluid is important due to the travel speed of the drill
into the hole. Disconnected from the motor section, the drill was immediately put inside the bath with the core
barrel and the ice core. The temperature of the bath (always negative) was adjusted at the same
temperature as the temperature at the bottom of the hole at the present depth. We could hear the formation
of the cracks on the core as soon as the drill was immersed inside the “warm D30 bath”. We believed that
most of the cracks seen inside the core were formed at the moment the drill entered the bath. The contact of
the “warm D30” around the cold core was almost instantaneous.
Improvements. Handling. It is indispensable, in order to avoid back health problems, to set up a convenient
hoist to transfer the lower part of the drill from the tower to the oil bath. To foreseen to have a mechanic
protection around the cutters and drill head and at the front section of the core is a good thing.
Thermal shocks. In order to use EWS bomb technique with a minimum of consequences on the core quality
(avoid most of the cracks), it will be wise to have a cooling system in parallel of the warming system for the
bath. Thermal shocks will be reduced if the bath could be cooled down from -30°C (for example) up to -5°C
(even more according to bottom temperature of the hole).
Work in shifts
Shift organisation.
The additional work (handling and cleaning at surface) given by the defrost process induced by the use of
EWS bombs, made difficult the possibility to drill with only two persons per shift. The drilling process, using
EWS bomb, is much more delicate and requires a much closer supervision. For every run, it is important to
built a good overview and understanding about what is going on at the bottom, specially when drill behaviour
changes in less than 2m. Therefore being 6 drillers on the field was indispensable and we decided to work in
two shifts, 9 hours per shift.
Status on the drilling equipment
In general all heavy drilling equipment remained in DC.
Inside the drill tent.
Heated cabin; drill fluid treatment equipment; all furniture; tower control desk (switch board is stored inside
Concordia Station for the winter at the first floor of the quiet building); retrieve table with ancillary equipment
(batteries and battery loader are stored inside Concordia Station for the winter at the first floor of the quiet
building); winch: 3795m cable wounded, coaxial cable, 7.29mm and 29 000N elastic limit; control desk and
switch board (15kw motor on the winch. 2 motor inverters are stored inside Concordia Station for the winter
at the first floor of the quiet building), drill parts: the anti torque section remained attached to the cable; two
dead bodies are connected to the anti torque section; boxes for shipment of the anti torque and the dead
bodies, spare part for anti torque; collars for the disassembly of the pressure tube, some gaskets tools; some
spare depth meter coupling; inventory pictures are available for an overview.
Inside the workshop.
The workshop was used by other programs of Concordia Station when EPICA drilling ended. Remain the
lathe with all the specific tools, all the general mechanic and electric tools, all general screws and electroportative equipment like circular saw, jig saw, grinding machine, sanding machine and heat guns.
Sent Overseas
Sent to Copenhagen. All Danish logger equipment with the maintenance.
Sent to Brasimone. All electronic spare parts.
Sent to Grenoble. All drill tubes long and short version, tanks and filters. All drill mechanic spare parts. All
drill specific tools. The motor section pressure tube with the working electronic set inside.
Comments on camp life
Some restrictions. With a number of person very often over 50, the life at DC summer camp was still very
comfortable. The camp life is improved each year due to the constant effort of the logistic people. We could
notice some electric power restrictions and some water consumption restrictions, which have given some
inconvenience for the use of the laundry and of the showers. Nevertheless the electric restrictions have
never affected the work for EPICA program.
Phone cabin. I was complaining several seasons for the lack of privacy while calling overseas. I should
congratulate and thanks the logistic people for the beautiful, very professional and comfortable phone cabin
installed inside the tent between the free time tent and the computer tent.
169
Free time tent and smokers. Smokers have invaded the free time tent which makes very uncomfortable
breaks for no smokers. As far as the main building of the summer camp is strictly for no smokers and is
perfectly respected, this remark should not be taken seriously but with some indulgence. It simply shows,
once more, that smoker spaces are always very difficult to be provided on field camp without any
disturbance for no smokers.
Mail communication, reliability at the beginning of the season. It is always surprising when we arrive at DC
that mail communication system, each season, has some problem for a couple of weeks. Both mail, in and
out, are not correctly transmitted and the only way to be informed of the situation and to check it, is to call the
addressee. Later on the situation improved and the mail communication was reliable.
Mail communication, mail black out. On the way back, the first week of January, we were stuck at MZS. The
entire mail system was out of order for almost a week. This was a conjunction of the start of the break down
with closing days in Italy (for Christmas holidays) and week-end. Italica ship, MZS and DC were without any
mail connection for several days in a role. We can ask our-self if it is reasonable to have such connection
system dependant on a service not organised for a 24h, 7/7days, maintenance.
Special thanks
It is not possible for me to conclude this report without having a thought for two persons: Mario and Niels.
Both of them have passed away before the accomplishment of the project. I will never forget how Niels
Gundestrup was defending drillers work when the drill was stuck in December 1998. For me it has been
always a pleasure to work with Niels. I am very pleased to have had the chance to spend so much time with
him on the field in GRIP and NGRIP. I will never forget the determination of Mario Zucchelli for the EPICA
project and the strong support he could warrant on the field. Each time Mario was visiting drilling site, inside
the drill tent, I was very impressed by Mario’s strong interest to the basic practical work and the
encouragement he never forgot to give to the drilling team.
170
CAPITOLO 3
CAMPAGNA OCEANOGRAFICA
A BORDO DELLA N/R ITALICA
171
172
Italica – Introduzione
INTRODUZIONE
R. Meloni
La N/R Italica, salpa da Ravenna il 20/11/04 alle ore 14:00; si ormeggia ad Hobart il 22/12/04 alle 02:30
per sbarcare il materiale destinato alla Base Concordia; riparte da Hobart il 23/12/04 alle 12:25; ormeggia a
Lyttelton il 27/12/04 alle 09:24. Il 29/12/04 si imbarcano: il capo spedizione e il gruppo logistico della nave (7
persone in tutto) che si attivano nei settori di propria competenza. Viene effettuato il rifornimento di
carburante per la nave. Vengono imbarcati: 800.000 litri di combustibile Jet A1 additivato con FSII, destinato
a MZS, al deposito italiano e a quello tedesco di Cape Hallett; colli sfusi e colli in container arrivati/acquistati
in NZ; 200 fusti vuoti che si aggiungono ai 420 già a bordo e che saranno, in parte, riempiti di Jet A1 e
sbarcati nei depositi italiano e tedesco di Cape Hallett e, in parte, sbarcati vuoti al campo neozelandese
sempre a Cape Hallett; 7 fusti di benzina e materiale vario da sbarcare sempre al campo neozelandese; i
viveri per MZS, Dome C e per l’Italica. Il 30/12/04 si imbarcano altre 3 persone del gruppo logistico: il medico
e i 2 componenti del laboratorio di navigazione.
La grande quantità di container imbarcati costringe a lunghe e laboriose manovre per permettere il
recupero dei bagagli e della strumentazione scientifica da usare in campagna oceanografica e per
consentire una logica sequenza di movimentazione container negli sbarchi a Cape Hallett e a MZS. Tutto ciò
è stato fatto dal personale già presente in nave in quanto, a causa della partenza della nave prevista il 31,
due ore dopo l’arrivo degli altri componenti la spedizione, gli stessi non avrebbero potuto raggiungere le loro
apparecchiature e i loro bagagli.
Il 31/12/04 avviene l'imbarco dei 25 membri di spedizione destinati a MZS, un giornalista e 28 persone
che effettueranno la campagna oceanografica. Questi si attivano immediatamente per allestire i laboratori.
Le aree esterne destinate alle attività di campagna potranno essere sistemate solo dopo lo sbarco a MZS.
Effettuati i controlli doganali, la nave salpa il 31/12/04 alle 18:24 alla volta di MZS con a bordo 29 membri di
equipaggio oltre le 63 persone del Progetto. Incominciano subito le attività di: lancio XBT, misura in continuo
dell’acqua superficiale, misure di nanoplancton, silice biogenica e isotopi stabili su campioni di acqua
superficiale, campionamenti di ozono e costituenti minori dell’atmosfera.
Vengono effettuate riunioni per pianificare le attività e seminari tenuti dai rappresentanti dei vari progetti.
Il passaggio del 60° parallelo sud avviene alle 08:44 del 4/1/2005. A 62°30’S viene effettuato un carotaggio.
Durante questa operazione si è verificata un’avaria al verricello. L’intervento dei tecnici addetti ha risolto
prontamente l’inconveniente riducendo al minimo il tempo perso. L’attraversamento della cintura di ghiaccio
all’altezza di Cape Adare non presenta problemi. Con l’aiuto delle mappe dei ghiacci, inviate da MZS, viene
seguito un varco che permette, con poche ore di navigazione a velocità ridotta, di riguadagnare il mare
libero. Le peggiorate condizioni del mare e la copertura nuvolosa impediscono l’effettuazione dell’operazione
a Cape Hallett; le previsioni meteo, negative per ancora parecchi giorni, ci consigliano di rimandare
l’operazione stessa ad un momento più favorevole. Durante l’avvicinamento a MZS vengono effettuati alcuni
prelievi di fondo con box-corer. Il giorno 7/1/05 si è costretti a rimanere una diecina di ore alla cappa; in
seguito le condizioni del mare non consentono l’avvicinamento alla Base. Si decide pertanto di effettuare
tutte le attività scientifiche previste nei pressi della Base in attesa che le condizioni meteomarine migliorino. Il
giorno 11, sfruttando l’occasione della vicinanza di una stazione di campionamento prevista, si ha
l’occasione di monitorare la posizione dell’Iceberg B15 (0.95 miglia nautiche dal Drygalski Ice Tongue). Tutti
i gruppi entrano in attività. Il giorno 12 le condizioni del mare consentono di mettere a mare il pontone e
l’imbarcazione IceBjorn con i quali effettuare lo sbarco del materiale. Infatti la totale assenza di pack non
permette di effettuare lo sbarco via pack e terra. Le operazioni si svolgono solo durante il giorno per circa
17 ore consecutive. Durante la notte si approfitta per compiere una serie di operazioni scientifiche con la
nave e con il Malippo. Il giorno 15 un’onda lunga proveniente da est costringe a sospendere lo sbarco del
carburante. Le previsioni non danno attenuazione del fenomeno a breve e allora, per non perdere tempo, si
decide di rimandare l’effettuazione degli ultimi 9 viaggi col pontone alla fine della campagna. A ridosso di
Inexpressible Island si ridispongono i container con la configurazione ottimale per la crociera oceanografica
e si iniziano a pieno ritmo le operazioni scientifiche. Lungo il percorso previsto si ripassa nelle vicinanze
della testa del B 15 che si è allontanata fino a 2 miglia nautiche.
L’attività dei progetti 8.6 e 9.1 prosegue fino al punto del vecchio mooring A che è rimasto coperto
dall’Iceberg B15 per 4 anni. Vengono interrogati gli sganciatori del mooring che si attivano e segnalano che
hanno sganciato ma sono orizzontali. A questo punto si ritiene che la sovrastante parte dell’ormeggio si sia
staccata per corrosione galvanica di parti dell’attrezzatura e sia andata alla deriva sostenuta dalle boe di
spinta. Ritenendo inutile ogni tentativo di recupero, si posiziona un nuovo mooring A e si prosegue con
l’attività scientifica secondo il programma prefissato. Il giorno 18/01 ha inizio anche l’attività del progetto 4.10
parte Fierro con 47 ore di sparker lungo il Joides Basin in senso longitudinale. Alla fine del profilo si
raggiunge la posizione del mooring G che viene recuperato. Poi si raggiunge Edisto Inlet all’interno di Cape
Hallett. Qui viene effettuata una complessa operazione di scarico di materiali e fusti di carburante per un
deposito italiano e uno tedesco e per la base neozelandese di Seabee Hook, vengono anche recuperate
circa 21 tonnellate di materiale provenienti dalla bonifica del vecchio campo neozelandese. L’operazione
173
viene effettuata con 2 elicotteri Squirrel e 1 elicottero Bell 212 che fanno la spola dalla prua della nave ai
luoghi di destinazione. La nave rimane ferma con la prua contro il pack semirotto sotto la spinta dell’elica con
motore al minimo. Al termine dell’operazione riprende l’attività scientifica coi programmi 4.10 parte Baie e
9.1. Concluse le indagini nella zona di Cape Hallett, ci si sposta a Robertson Bay, all’interno di Cape Adare
dove proseguono le attività di 4.10 parte Baie e 9.1. Completate le operazioni a Robertson Bay vengono
effettuate quattro stazioni con carotiere, box Corer e CTD del programma 4.8 che così conclude la sua
attività, avendo rinunciato ad una stazione a nord del Drygalski ma avendo effettuato misure di CTD non
previste. Si ritorna al punto G dove si riposiziona l’omonimo mooring. Poco dopo riprende anche l’attività del
progetto 4.10 parte Fierro con transetti di sparker normali alla linea longitudinale percorsa precedentemente.
L’ottimizzazione del piano di campionamento ha fatto coincidere le rotte del progetto 4.10 con punti dei
progetti 8.6 e 9.1 che entrano così a regime. Il giorno 29/01 ci si dirige verso il mooring B per effettuarne il
recupero. Vengono interrogati gli sganciatori che si attivano e segnalano che hanno entrambi sganciato e
sono verticali ma il mooring non emerge. Si ipotizza che la catena si sia interrotta in qualche punto e che le
boe di mezzo non abbiano la spinta sufficiente per portare in superficie la strumentazione. Si ipotizza che il
mooring stia salendo lentamente, si fanno calcoli su dove possa essere derivato e si decide di andarlo a
cercare. In effetti questa decisione risulta premiante perché, dopo aver percorso circa 5 miglia, vengono
avvistate le boe e l’ormeggio viene recuperato. Il mooring viene ripristinato e riormeggiato. Si riprende con i
progetti 4.10, 8.6 e 9.1 fino alla posizione più vicina ai mooring H. Viene posizionato il mooring H3, viene
recuperato e posizionato il mooring H2 e viene recuperato il mooring H1. Mentre si continua con i progetti
4.10, 8.6 e 9.1, le immagini da satellite mostrano che la zona di Cape Bird, una delle zone di indagine
previste dal progetto 4.10 parte Baie, si è liberata dai ghiacci. Si cambia quindi il programma per permettere
questa attività. Il progetto 4.10 parte Fierro, che alla fine avrà svolto il suo programma con piena
soddisfazione, rinuncia all’ultimo dei suoi transetti preventivati, cedendo il suo tempo a Baie. Proseguendo
con i programmi 4.10, 8.6 e 9.1 si raggiunge nuovamente il punto del mooring H1 che viene riormeggiato. Si
riprende ancora con i programmi 4.10, 8.6 e 9.1 fino al compimento dell’ottavo transetto del programma 4.10
parte Fierro, con il quale detto programma termina la sua attività avendo rinunciato ad un transetto ma
avendo compiuto, nel complesso, un lavoro più che soddisfacente. Si fa rotta verso la Wood Bay e, durante
il tragitto, anche il progetto 8.6 - Abioclear termina la sua attività tranne un carotaggio abolito per improvviso
vento catabatico.
Il giorno 11/02 terminano nella Wood Bay le attività del progetto Baie che, con questo sito, conclude il suo
programma avendo rinunciato a 3 siti a sud del Drygalski Ice Tongue perché completamente ghiacciati.
Termina con l’ultima stazione anche il progetto 9.1 che, parimenti al progetto Baie, non ha effettuato le 3
a
stazioni previste a sud del Drygalski. Nella Wood Bay era prevista, come 1 priorità, attività idrografica
costiera con l’ausilio dell’imbarcazione IceBjorn per la carta INT884. Le avverse condizioni del tempo non
a
consentono questa attività. Si decide di passare alla 2 priorità: scandagliamento ad est del Drygalski per la
carta INT884 e nella parte centrale del Mare di Ross per la carta INT9000. Forte vento catabatico costringe
all’inattività. Si raggiunge, comunque, l’area di lavoro procedendo verso sud a lento moto. Alle ore 21 del
12/02 si incominciano le operazione di scandagliamento che continuano ininterrottamente fino alle 19:00 del
giorno 16/02, un po’ prima del previsto, causa ancora vento catabatico. Ci si dirige, intanto, verso MZS. La
mattina del 17/02, calato il vento, si pone a mare l’ultimo mooring (L), si cala il pontone e si porta a termine
lo scarico del combustibile Jet A1 rimasto a bordo, appena in tempo prima di un nuovo colpo di catabatico.
La mattina successiva, calato il vento, si inizia a caricare i container da MZS. L’operazione si protrae fino al
tardo pomeriggio e si porta a termine nonostante un forte vento da SSO con punte di 40 nodi e temperature
di -8°C in condizioni di oggettiva difficoltà e, anche, di pericolo. Imbarcato il pontone e risistemato il carico
per la traversata, si attende il trasferimento del personale da MZS. Il 19/02 alle 13:45 inizia l’imbarco del
personale per mezzo dell’IceBjorn.
Alle 16:30, concluso l’imbarco, recuperata l’IceBjorn, effettuate le ultime operazioni di sistemazione del
carico e salutata MZS con i tradizionali 3 fischi lunghi e 1 corto, si fa prua verso la Nuova Zelanda. Sono le
20:50 del 19/02/2005. La traversata comincia benissimo, l’assenza di ghiacci e il mare calmo ci consentono
di viaggiare a più di 14 nodi. Purtroppo già nella serata del 21 raggiungiamo la coda della prevista
perturbazione che ha centro ad est di Cape Adare, che ci obbliga a ridurre la velocità per una diecina di ore.
In seguito l’onda lunga residua ci frena un po’ e crea disagio. Una seconda perturbazione al 65° parallelo ci
fa perdere una giornata. Alle ore 19:40 del 23/02 (ora locale) si attraversa il 60° parallelo. Si naviga poi, con
vento anche forte al traverso, fino al 50° parallelo. Approfittando delle migliorate condizioni del mare si
effettua una ricognizione del carico e si ha la sgradita sorpresa di trovare distrutti un certo numero di
campioni contenuti in un collo posto nel container frigo a -20.
Lyttelton viene raggiunta alle ore 06:30 del 27/02/2005 e qui, con lo sbarco dei materiali di risulta del
campo neozelandese e lo sbarco del personale logistico e scientifico, ha termine la XX Spedizione italiana in
Antartide. La nave Italica riparte da Lyttelton il giorno 28/2/2005 alle 9:00 per giungere a Ravenna il giorno
2/4/2005 alle 8:00; qui, completate le operazioni di scarico del materiale, nella stessa giornata, si chiude il
nolo per la Spedizione 2004-2005.
174
Conclusioni.
Nonostante la programmazione della campagna prevedesse un numero di giorni inferiori alla somma dei
giorni assegnati alle varie attività il bilancio della campagna può considerarsi estremamente positivo per una
serie di circostanze molto favorevoli: assenza di ghiacci, condizioni meteomarine (che ci hanno consentito di
lavorare quasi sempre perdendo solo poche ore), una programmazione delle attività curata meticolosamente
e un’attuazione delle stesse molto flessibile.
Per quanto riguarda la fine della campagna, imbarco e traversata dell’Oceano Meridionale, il tempo
assegnato (9 giorni) è troppo al limite; basta infatti un minimo contrattempo (condizioni meteomarine
sfavorevoli durante le manovre di imbarco, ghiacci e perturbazioni durante la rotta di ritorno) che diventa
impossibile rispettare la data di rientro.
Ribadisco che, a inizio campagna, sarebbe estremamente utile e poco oneroso che il personale
scientifico, o almeno un rappresentante per ogni gruppo di ricerca, raggiungesse la nave a Lyttelton con un
giorno di anticipo sulla data di partenza.
Attività tecnico logistica
Durante la campagna il personale tecnico-logistico ha prestato supporto alle varie UU.OO. presenti a
bordo garantendo 24 h/g di operatività ed il buon funzionamento di tutte le apparecchiature. In particolare il
citato personale ha partecipato alle seguenti attività:
• allestimento della nave alle esigenze della campagna con verifiche, esecuzioni di modifiche ed
implementazioni delle apparecchiature ed infrastrutture presenti a bordo;
• campionamenti ed operazioni effettuate con i verricelli;
• allestimento del piano di carico nave e pianificazione delle attività;
• scarico/carico materiali, viveri e apparecchiature;
• configurazione dei PC a disposizione degli utenti ed assistenza informatica alle varie UU.OO.;
• gestione della posta elettronica e dei collegamenti satellitari, recupero e diffusione dei quotidiani, delle
mappe dei ghiacci e dello stato del vento e del mare;
• invio giornaliero di notizie e foto al sito web “www.italiantartide.it”;
• manutenzione e messa in conservazione delle apparecchiature a bordo nave;
• verifica e stesura inventari del materiale lasciato a bordo nave.
Per l’invio e la ricezione dei messaggi di posta elettronica e per lo scarico dei quotidiani sono stati
eseguiti di norma 2 collegamenti satellitari al giorno ma quando richiesto ne sono stati eseguiti altri. Sono
stati effettuati anche 2 collegamenti per videoconferenze con alcune scuole italiane (progetto AUSDA)
durante i giorni 15 e 16 febbraio.
Durante questa campagna, a differenza di quanto avvenuto durante le campagne precedenti, tutti i
collegamenti satellitari sono stati effettuati con l’antenna in dotazione al PNRA senza mai far ricorso a quella
della Diamar; ciò è stato possibile grazie ad alcune modifiche fatte alla stessa antenna durante i lavori
preparatori per la campagna.
Tutte le attività previste sono state portate a termine, tuttavia ci sono alcune cose da segnalare:
- durante il primo carotaggio, effettuato in oceano ad una profondità di circa 4500 m, in fase di risalita del
carotiere, a quota 3000 m, è intervenuto il termico di protezione del motore elettrico accoppiato alla pompa
idraulica ed in conseguenza di ciò lo stesso carotiere ha iniziato a scendere in caduta libera ad una
velocità elevata; l’intervento tempestivo di un tecnico addetto ai verricelli, sul freno meccanico del rullo che
avvolge il cavo di acciaio, ha evitato incidenti ma l’episodio è da tenere in considerazione per rivedere la
logica di funzionamento di tutti i verricelli e per pensare a modifiche che possano innalzare il grado di
sicurezza delle macchine;
- si sono notati alcuni segni di invecchiamento dei verricelli; in particolare si osservano perdite di olio
idraulico dalle raccorderie delle centraline oleodinamiche e dai paraolio delle scatole di riduzione dei
verricelli: kevlar, idrologico, pesca e mooring. Per quanto riguarda il verricello carotaggio, le tubazioni in
acciaio dell’olio idraulico sulla coperta della stiva 4 risultano corrose dalla ruggine ed inoltre ostruiscono il
passaggio delle persone: per la prossima campagna si rende quindi necessaria una manutenzione
straordinaria di tutti i verricelli e lo spostamento delle tubazioni in acciaio all’interno della stiva 4 lasciando
in coperta solo i passanti per il collegamento dei motori idraulici del rullo avvolgitore e del gruppo di
trazione. Con l’occasione si dovrebbero trasferire alcuni componenti meccanici (freni oleodinamici a
comando elettrico e non), che sono sottoposti a salsedine e corrosioni, nei pressi delle centraline
oleodinamiche in stiva 4 ed inoltre portare i segnali di pressione, tramite appositi trasduttori, nella cabina di
comando verricelli;
- si è verificato qualche problema con la rete informatica: alcuni cavi, perfettamente funzionanti sino alla
scorsa campagna, sono risultati interrotti; l’inconveniente è stato risolto passando cavi volanti. L’attuale
rete fu realizzata oltre 10 anni fa ma attualmente risulta sottodimensionata e non è in grado di soddisfare
le sopravvenute esigenze: per la prossima campagna quindi bisogna considerare il rifacimento della citata
rete informatica.
175
Alcuni dei lavori citati ai paragrafi precedenti erano già stati presi in considerazione gli anni scorsi ma la
loro esecuzione, al fine di evitare spese che si sarebbero rivelate inutili a distanza di qualche anno, era stata
rimandata ad una eventuale sostituzione della N/R Italica. Attualmente la situazione è tale che i lavori
devono essere eseguiti per la prossima campagna a prescindere dalla considerazione di sostituire la nave.
176
Italica: Supporto tecnico-logistico
SUPPORTO TECNICO-LOGISTICO
Roberto Meloni, Ist. di Oceanografia Fisica, C.N.R. La Spezia
Capo Spedizione
Eberardo Chiella, contratto con il Consorzio PNRA
Medico chirurgo
Nicola La Notte, GSP1 Antartide - ENEA C.R. Casaccia (RM)
Resp.servizi tecnico-logistici
Davide Sinigoi, Direz. Risorse Umane, Ist. Naz. di Oceanografia e Geofisica Sperimentale (Ts)Tecnico-Amm.
Alessandro Farruggia, La Nazione, Roma
Ospite
Mario Canti, ENE-IMP- ENEA C.R. Casaccia (RM)
Gilberto Cicconi, IDRO-COMB - ENEA C.R. Casaccia (RM)
Claudio Manni, PROT-ANT – ENEA C.R. Casaccia (RM)
a
C°1 Cl. Roberto Siguri, R.P. 111, Ministero della Difesa – Marina, Cagliari
Maurizio Vitale, Servizio Reti e TelecomunicazionI, C.N.R. Roma
Elettromeccanico
Meccanico
Meccanico
Nocchiere
Informatico
T.V. Antonio Di Lieto, Nave Aretusa, Ministero della Difesa – Marina, Roma
T.V. Nunziante Langellotto, Nave Galatea, Ministero della Difesa – Marina, La Spezia
Luigi Russo, Ist. di Navigazione ’G. Simeon’, Ist. Universitario Navale di Napoli
Gennaro Testa, Ist. di Fisica - Università “Parthenope” di Napoli
Idrografia
Idrografia
Navigazione e Meteorologia
Navigazione e Meteorologia
Servizio sanitario
E. Chiella
Durante questo lungo periodo di permanenza a bordo della nave si è cercato di allestire l'ambulatorio in
maniera che fosse il più funzionale possibile per quanto riguarda la reperibilità dei farmaci e la gestione
quotidiana dei presidi medici necessari per la cura delle patologie che si sono via via presentate.
Le obbiettività cliniche e le affezioni più frequenti sono state: le chinetosi in preponderanza, sopratutto nei
soggetti poco abituati al rollio e alle accelerazioni della nave (a causa delle onde) che stimolano la macula
ottica ed i canali semicircolari dell'orecchio interno, determinando sui sistemi deputati al controllo
dell'equilibrio un invio anomalo di informazioni ai centri nervosi centrali cerebellari e vestibolari, con risposte
non coordinate da parte del sistema neurovegetativo, culminanti con vertigini, sudorazione fredda, formicolii,
pallore e vomito ripetuto. A queste persone, soprattutto personale della Base, sono stati applicati dei cerotti
a base di scopolamina. Tra il viaggio di andata e quello di ritorno sono stati usati circa 70 cerotti.
Altre patologie riscontrate sono state: dermatiti alle mani ed ai piedi di varia etimologia; piccoli traumi
contusivi e/o distorsivi alle ginocchia, alle mani, ai piedi: I traumi sono stati di grado limitato, per merito
soprattutto alle norme antiinfortunistiche che tutti hanno osservato scrupolosamente, nonostante si siano
effettuate manovre estremamente pericolose nel posizionare e nel recuperare gli strumenti per la ricerca.
Vi sono state inoltre nevralgie dentarie, stomatiti e due ascessi dentari; epigastralgie e sindromi
dispeptiche, rinosinusiti; malattie da raffreddamento; rachialgie; congiuntiviti; piccole ferite superficiali alle
mani ed ai piedi. Sono state effettuate le medicazioni relative oltre ad una escissione di una formazione
nevica a rischio di sanguinamento e con aumento di volume ( pezzo anatomico conservato in formalina per il
relativo esame istopatologico da eseguire in Italia).
Un ricercatore si è procurato una ferita lacero-contusa al cuoio capelluto (regione parietale), battendo la
testa contro il battente di una porta. La stessa ferita è stata suturata con punti staccati in seta 2/0. La
persona è sempre stata perfettamente lucida e non ha presentato nessun sintomo riferibile a commozione
cranica.
Solo una persona dell'equipaggio affetta da patologie varie e cronicizzate, ha presentato parecchie
coliche addominali di origine renale, infezione urinaria e iperglicemia con glicosuria e microematuria, che ha
richiesto un monitoraggio clinico e terapeutico continuo. La relazione clinica al riguardo effettuata, su
richiesta del comandante, permetterà lo sbarco dell’interessato in Nuova Zelanda affinché possa essere
ricoverato in tempi brevi in ospedale.
Durante la campagna sono stati elaborati dei protocolli preventivi sulla misurazione della pressione
arteriosa, l'etiopatogenesi, i consigli dietetici e di vita. Un secondo protocollo ha riguardato il tipo di
alimentazione e le indicazioni con i consigli dietetico-alimentari riguardo il fabbisogno calorico a queste
latitudini, i cibi ad alto contenuto glicidico e lipidico, i consigli per controllare la glicemia e la colesterolemia.
E' stato stilato e suggerito inoltre un menù settimanale standard. Un terzo protocollo elaborato ha voluto fare
il punto sui rischi inerenti l'eventualità di congelamenti soprattutto agli arti; si è voluto dare delle indicazioni e
dei consigli riguardo al trattamento medico generale e immediato, che può essere eseguito anche da
qualsiasi persona si trovi ad affrontare una evenienza del genere.
E' stata fatta una cernita dei farmaci scaduti e di quelli in scadenza prima della prossima campagna
antartica, quelli da ripristinare per la XXI Campagna sono:
Analgesici: Toradol fl. 30 mg.- Spasmex cpr.- Contramal fl. 50 mg. - Nisidina cpr.- Buscopan conf. e fl.Benexol B12 fl.
Anestetici locali: Xilocaina (lidocaina).- Etile cloruro.
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Antibiotici: Augmentin cpr 1 gr.- Iosalide cpr. 500 mg.- Azitrocin cpr 500 mg.
Antichinetosici: Transcop cerotti ( scopolamina )
Antiemetici-antinausea: Plasil cpr e fl.- Motilium cpr.- Dimenidrinato cpr.
Antisettici naso-gola: Rinazina spray nasale- Benagol pastiglie.
Antiflogistici: Voltaren retard cpr.- Orudis cpr.
Broncodilatatori: Aminomal conf.- Tefamin fl.- Ventolin aerosol.
Cardiologici: Effortil cpr. e fl.- Sympatol gtt.- Adrenalina fl. 1 mg.- Nitro-dur cerotti 5 mg.- Trinitrina.
Colliri: Colbiocin gtt.- Visumidriatic- Voltaren ofta- Visumetazone.
Colluttori: Iodosan-Tantum verde.
Fili di sutura: Nylon 3 e 4/0- Vicryl 3 e 4/0.
Pomate varie: Lasonil- Voltaren emulgel- Preparazione H - Fargan- Pevaryl crema- Crema labbra e mani.
Soluzioni elettrolitiche: Soluzione elettrolitica reidratante- Destrosio al 5%.
Succedanei sangue-plasma: Albumina umana 25%- Emagel.
Tranquillanti: Tavor cpr 1 mg.
Come già segnalato sulla nave è evidente la disparità dei controlli medici fatti prima della partenza ai
ricercatori, tecnici e logistici rispetto all'equipaggio, del quale il medico imbarcato è all'oscuro di eventuali
patologie pregresse.
Note
Si vuole porre l'attenzione, per migliorare la funzionalità dell'ambulatorio, che è necessario cambiare la
serratura della cassettiera alta posta in prossimità del pavimento, molto difficile e scomoda da aprire. Inoltre i
cassetti si aprono contemporaneamente durante la navigazione o anche alla fonda con mare mosso, con
rischio di traumi cranici diretti soprattutto per il medico stesso.
Il servizio dell'ambulatorio è quasi inservibile, fra il lavandino e il bagno, l'acqua fa da vasi comunicanti e
l'odore che ne deriva è nauseabondo.
La lampada scialitica posta al centro dell'infermeria non serve, bisognerebbe spostare la fonte di luce
sopra i due lettini; sono sufficienti due lampade sopra un letto e due sopra l'altro.
Al di sopra di uno dei due letti di degenza (quello verso il servizio), bisognerebbe inoltre sistemare
almeno un palo per eventuali fleboterapie.
Il computer dell'ambulatorio non è collegato alla rete e manca la stampante, sarebbe necessario
ripristinare tutto ciò.
Consiglio anche di acquistare un apparecchio per l'aerosol-terapia (malattie da raffreddamento frequenti) e
un telino magnetico per i ferri chirurgici affinché non cadano durante la navigazione.
Laboratorio di Navigazione Meteorologia
L. Russo, G. Testa
1 - Premessa
Il Laboratorio di Navigazione e Meteorologia a bordo della nave
Italica garantisce con continuità ed affidabilità per tutta la durata
della spedizione dati di posizione, profondità e meteorologici alle
UU.OO. di ricerca presenti a bordo; i dati elaborati sono disponibili
sulla rete locale di bordo e rappresentano un valido contributo alla
pianificazione delle ricerche. La collaborazione con il Comando di
bordo, per ciò che riguarda l’aspetto marinaresco durante le fasi
della ricerca, è anch’esso elemento indispensabile affinché gli
esperimenti in mare si svolgano nella maniera ottimale.
La redazione di un Rapporto Generale delle Attività Scientifiche,
sintesi finale delle esperienze scientifiche eseguite durante la
spedizione costituirà, si spera, una valida memoria e testo di
consultazione per le future spedizioni.
Anche quest’anno, il Laboratorio per poter espletare al meglio i
suoi compiti, si è avvalso del contributo di qualità fornito dagli
Ufficiali Idrografi della Marina Militare Italiana, TT.VV. A. Di Lieto e
N. Langellotto.
2 - Gestione del Laboratorio durante la XX Spedizione.
La strumentazione del Laboratorio si compone di due ricevitori
Aschtech GG24, che utilizzano la tecnica differenziale tra i due
sistemi GPS e GLONASS, un ricevitore Furuno GP-500 Mark 2,
integrati da un ricevitore Trimble DSM12. La profondità viene
178
Fig.It-1: Schema a blocchi del sistema NetNav
misurata mediante un eco-scandaglio Simrad, mod. EA500, che lavora sulla frequenza di 12 kHz, impostato
su di una velocità del suono di 1450 m/s, e da uno scandaglio, sempre dello stesso modello, che lavora sulle
frequenze di 12, 38 e 200 kHz; una centralina meteo Vaisala fornisce i parametri meteo: temperatura,
pressione, umidità relativa, radiazione solare e i dati del vento; completa il parco della strumentazione una
girobussola della ditta Sperry che fornisce il dato della prora della nave.
Tutti questi sensori sono interfacciati con il sistema integrato di navigazione NetNav 2001 (fig.It-1),
tramite due computer PC1 e PC2 gestiti dal server PC Server, quest’ultimo all’occorrenza, può sostituire uno
dei primi 2. Le informazioni acquisite, opportunamente validate ed elaborate, sono state distribuite in rete,
all’indirizzo informatico \PNRA\Sibilla\LabNav. Il software NetNav 2001 ha acquisito con continuità tutti i dati,
che sono stati memorizzati e restano a disposizione di quanti, avendone diritto, ne faranno richiesta.
La centralina meteo ha funzionato correttamente, si è reso necessario invece qualche intervento sulle
componenti hardware e software del sistema. L’ecoscandaglio di rispetto, utilizzato anche durante alcune
fasi del rilievo idrografico, ha ben funzionato. Infine è da segnalare la vetustà del PC Sibilla in laboratorio e
del PC client in plancia, che si dovrebbero sostituire, munendo il secondo dei due, possibilmente di uno
schermo di nuova generazione.
3 - Formato dei dati acquisiti.
Come già accennato i due calcolatori PC1 e PC2, presenti in laboratorio, raccolgono dati provenienti da
sensori dissemi-nati un po’ dappertutto sulla nave: si va dalla centralina meteo in testa d’albero prodiero, ai
trasduttori degli ecoscandagli installati sotto lo scafo della nave, alle antenne satellitari dei sistemi di
posizionamento GPS-GLONASS poste sul ponte.
Sulla scorta dei dati di posizione provenienti dai tre ricevitori di posizionamento satellitare presenti nel
laboratorio (il dato grezzo del ricevitore GPS Furuno è stato dedicato all’utenza) e dei dati provenienti dagli
altri sensori, NetNav ha generato una stringa di dati contenente tutte le informazioni, che è stata inviata via
rete, garantendo il funzionamento dei PC client; quest’anno a quello di plancia, si è aggiunto quello utilizzato
dal gruppo di sismica del prof. Corradi. Inoltre le informazioni sono state diffuse su di una rete televisiva a
circuito interno; sui monitor, unitamente ad una carta elettronica indicante il profilo della costa; sono stati
illustrati anche i dati cinematici e la traiettoria percorsa dalla nave.
I dati raccolti sono stati organizzati in file log giornalieri ed opportunamente nominati; l’operazione
condotta ogni giorno alle 13.00 ora di bordo, corrispondente al cambio di data a Greenwich, ha consentito di
creare una banca dati di facile consultazione; ad es. il file 1p260205.dat, contiene i dati memorizzati da PC1
del giorno 26/2/05, analogamente 2p120105.dat contiene i dati raccolti dal PC2 durante il giorno 12/1/05.
Tali file, di formato binario, sono stati elaborati dal programma software LETTURA.exe e resi in formato
ASCII e denominati ggmmLET.dat; da tali dati, quotidianamente, sono stati estratti dei file ASCII, mediante il
software METEO2005.exe opportunamente progettato, i cui record, con frequenza di un minuto,
contengono, oltre all’ora UTC, tutte le informazioni riguardanti i dati della nave e quelli meteorologici e hanno
costituito il database per le elaborazioni cartografiche ed i grafici meteorologici; tali elaborazioni con
tempestività sono state immesse in rete, all’indirizzo su citato, a disposizione dei ricercatori.
Ciascun record dei file ggmmMET.dat, è costituito da 15 campi, le cui caratteristiche sono illustrate nella
tabella seguente:
00:01:22,-74.92706, 165.3797,845.60,3.1, 235.0318,34.0,28.0,-10.4,50.0,977.4,247.6,34.5,257.0,92.1
TAB. IT-1: CAMPI CONTENUTI NEI FILE TIPO GGMMMET.DAT
N.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Campo
ORA UTC
LATITUDINE
LONGITIDINE
PROFONDITA’
VEL. NAVE
PRORA NAVE
VEL. REL. VENTO
DIR. REL. VENTO
TEMPERATURA
UMIDITA’ REL.
PRESSIONE
RADIAZ. TOT.
VEL. ASS. VENTO
DIR. ASS. VENTO
RADIAZ. INFR.
Unità di misura
[hh:mm:ss]
[± gg.ddd ]
[± ggg.ddd ]
[metri]
[nodi ]
[gradi]
[nodi]
[gradi]
[°C]
[%]
[hPa]
[W/mq]
[nodi]
[gradi]
[W/mq]
4 - Accuratezza della posizione
L’accuratezza della posizione è stata valutata prendendo in esame una serie di misure acquisite in modalità statica, con l’Italica ormeggiata in porto a Lyttelton, durante il periodo 30–31 dicembre 2004 e sul pack
179
ice di Cape Hallett, il giorno 21/1/005. Considerando per la popolazione degli errori GPS, una distribuzione di
tipo normale, si è osservata la percentuale di misure comprese entro un intervallo di ±σ, corrispondente alla
percentuale del 67%, definendo pertanto il cerchio di certezza entro cui si trovava la nave, ovvero la
ripetibilità del sistema NetNav 2001, in altri termini la capacità di ritornare sulla medesima posizione.
Tab. It-2: Valutazioni sulla precisione dei sistemi di posizionamento
Ricevitore
GG24 Aschtech
GG24 Aschtech
DSM 12Trimble
Ricevitore
GG24 Aschtech
GG24 Aschtech
DSM 12Trimble
PC
1
2
2
Porto di Lyttelton 30 – 31 dicembre 2004
σϕ (m)
Latitudine media
Longitudine media
43°36’.35874 S
± 3.633
172°43’.14339 E
43°36’.35413 S
± 4,103
172°43’.14915 E
43°36’.36092 S
± 1.868
172°43’.14183 E
σλ (m)
± 1.993
± 2.154
± 1.449
N. di misure
23582
37882
43610
PC
1
2
2
Pack Ice Cape Hallett 21 gennaio 2005
σϕ (m)
Latitudine media
Longitudine media
72°19’.9038 S
± 2,253
170°06’.0070 E
72°19’.9085 S
± 4,172
170°05’.9918 E
72°19’.9013 S
± 1,587
170°06’.0124 E
σλ (m)
± 2,019
± 2,277
± 1,617
N. di misure
43192
39251
43186
Fig.It-2: Posizionamento statico, nel porto di Lyttelton, dei ricevitori GG24 Ashtech
Anche durante questa spedizione, nelle fasi di avvicinamento e di posizionamento di precisione si è
osservata la totale ripetibilità dei dati di posizione e di profondità.
5 - Cartografia nautica.
Tutte le rappresentazioni cartografiche realizzate sono mercatoriane. Per l’occorrenza, è stato utilizzato il
software cartografico ChartXX.exe, i cui algoritmi sono basati sull’ipotesi di terra sferica, e fanno uso delle
seguenti relazioni di corrispondenza:
x = k λ y = k log [tan (π/4 + ϕ/2)]
con k che è una costante che dipende dalla scala della carta ed è associabile all’ellissoide rappresentativo
WGS84, modello matematico a cui fanno riferimento anche i dati di posizione forniti dai ricevitori GPS. Le
figg. It-2 rappresentano un esempio di tale produzione cartografica.
6 - Meteorologia
Quest’anno il Mare di Ross, ad eccezione della costa meridionale che va dal Drygalski a McMurdo, è
risultato sgombro dai ghiacci, le condizioni meteomarine sono state buone, consentendo a tutte le unità
operative, tranne il progetto Baie, che ha dovuto rinunciare ad alcune zone di indagine, di eseguire
compiutamente tutte le attività programmate senza alcuna limitazione né di spazio né di tempo. Infatti anche
il mare è stato buono, ad eccezione di mezza giornata di cappa all’altezza di Cape Adare nel viaggio di
andata e di un’altra mezza giornata di cappa all’altezza del Drygalski, dovuta ad un forte vento catabatico,
che ha penalizzato il tempo nave dedicato all’esplorazione batimetrica.
La navigazione durante il viaggio di andata è stata buona, la presenza di un passaggio nella cintura di
ghiacci all’ingresso del Mare di Ross ha consentito, rispetto agli altri anni, un notevole risparmio di tempo.
Il viaggio di ritorno non si è svolto nelle condizioni ottimali, la presenza di perturbazioni ha penalizzato
buona parte del percorso.
180
7 - L’attività scientifica e la navigazione.
Favorita dal bel tempo, come detto, l’attività scientifica si è svolta alacremente, il progetto Baie ha
interessato: Cape Bird, Evans Inlet, Wood Bay, Cape Hallett e Cape Adare, le unità operative Abioclear e
Contaminazione hanno operato un po’ ovunque, mentre l’attività di sparker, ha portato a compimento quasi
tutti i transetti previsti. L’attività idrografica si è svolta nei pressi del Drygalski (v. fig.It-3a), ed ha interessato
un’area di 3000 kmq per un totale di 1500 km di linee, infine il progetto Clima ha potuto recuperare e
rimettere in sito tutti i mooring, in special modo quelli della zona H, totalmente sgombra dai ghiacci.
La latitudine più meridionale è stata raggiunta a Cape Bird, circa 77°20’S, mentre la longitudine più
orientale è stata raggiunta nella zona del mooring H2, circa 174°W.
Quest’anno non è stato quasi mai necessario dover consultare le mappe dei ghiacci, pur sottolineando
l’esigenza della tempestività di questo servizio. Anche l’attività meteorologica, ottimamente svolta in Base,
dovrebbe assistere con più continuità e maggiore quantità di informazioni la nave.
Fig.It-3a: Profili sparker
Fig.It-3b: Lancio degli XBT
In collaborazione con gli ufficiali di plancia, è stata comunicata al Fishing Vessel Monitoring, la presenza
nel Mare di Ross di navi da pesca. Infine ogni giorno, alle ore 12.00 (L.T.), sono stati trasmessi i dati di
posizione e di prora della nave al sito web SPRS (Ship Position Reporting System) sviluppato dal COMNAP
allo scopo di fornire supporto alla navigazione in acque antartiche.
TAB. IT-3: OPERAZIONI ESEGUITE DURANTE LA XX sPEDIZIONE
Progetto
Abioclear
Asioli
Baie
Clima
Contam.
Fierro
I.I.M.
Attività
Box Corer
Carote
CTD
Mooring
Retini
Box Corer
Carote
CTD
Box Corer
Carote
SW104
CTD
Benne
Mooring
XBT
Benne
Box Corer
CTD
FIS
SBP
Sparker
Batimetria
CTD
Lavoro svolto
29 calate
12 calate
33 calate
Recuperati: A-B. Posati: A(2 volte)-B
78 calate
10 calate
4 calate
8 calate
6 calate
31 calate
5 calate
1 calata
2 calate
Recuperati: D-G-H1-H2-L
Posati: D-G-H1-H2-H3-L
96 lanci
2 calate
15 calate
4 calate
6 calate
Attività per i vari gruppi di ricerca
Transetti per un totale di 638 miglia
Rotte per un totale di circa 815 miglia
1 calata
Attività totale
Benne
Box corer
Carote
CTD
FIS
Idrografia
Mooring
SBP
SW104
Sparker
Retini
XBT
181
Lavoro Svolto
2 calate
60 calate
47 calate
47 calate
6 calate
Linee batimetriche per 815 miglia
Recuperati: A–B–D–G–H1–H2–L
Posati: A (2 volte)B–D–G–H1–H2–H3–L
Attività varie per 1999 miglia
5 calate
Profili per 638 miglia
78 calate
Lanciate 104 sonde
8 - L’attività di mooring
TAB. IT-4: MOORING DELLA XX SPEDIZIONE
Mooring
A
B
D
G
H1
H2
H3
L
Latitudine
76°42.031’S
74°00.628’S
75°08.206’S
72°23.480’S
75°57.695’S
75°10.043’S
75°02.546’S
74°44.590’S
Longitudine
169°04.938’E
175°05.089’E
164°31.627’E
173°03.377’E
177°18.379’W
176°12.824’W
176°29.001’W
164°08.397’E
Prof (m)
800
592
1157
510
615
763
1213
140
Lungh (m)
510
285
684
77
315
60
63
97
Fig.It-4: Posizione dei mooring nel Mare di Ross
Principali date (UTC):
Partenza da Lyttelton:
Passaggio al 60° S:
Arrivo a MZS:
ore 0604 del 31/12/2004
ore 1945 del 03/01/2005
ore 1730 del 11/01/2005
Partenza da MZS:
Passaggio al 60° S:
Arrivo a Lyttelton:
ore 07:49 del 19/02/2005
ore 06:40 del 23/02/2005
ore 06:30 del 27/02/05
Cammino e miglia percorse:
Traversata Lyttelton – MZS(*)
Campagna oceanografica
Traversata MZS – Lyttelton
Totale
mg 2289
mg 4484
mg 2011
mg 8784
(*) Alcune attività scientifiche sono state eseguite durante la
traversata di andata
Fig.It-5: Traettoria dell’Italica durante la XX Spedizione
182
Idrografia – Progetto cartografia nautica
T.V. A. Di Lieto, T.V. N. Langellotto
Il progetto cartografico della XX Spedizione prevedeva l’esecuzione del rilievo batimetrico costiero e
d’altura alle rispettive scale 1:50.000 e 1:200.000 (linee di scandagliamento perpendicolari alla costa
distanziate di 500 e 2000 metri) finalizzati alla realizzazione della Nuova Carta 884 (INT 9004) che inquadra
una zona dalla Wood Bay (scandagliamento costiero) al Drygalski (scandagliamento d’altura). Ai sopra citati
rilievi è stata data, in sede di pianificazione, priorità 1. Il riquadro della carta 884 è evidenziato in blu nella
figura It-6.
Oltre ai rilievi di cui sopra, è in progetto un rilievo alla scala 1:200.000, per la realizzazione della carta che
prenderà la numerazione internazionale INT 9000 (riquadro in rosso) ed i cui limiti sono: 73°05’S –162°00’E
e 78°05’S –175°00’E. Ai rilievi destinati a questa carta è stata assegnata priorità 2.
La strumentazione idrografica a disposizione si è dimostrata all’altezza del compito. A seconda del tipo di
rilievo è stata prevista l’utilizzazione della seguente strumentazione:
Nave Italica:
Ecoscandaglio Single Beam SIMRAD EA-500 (12 –38 kHz),
GPS TRIMBLE 4000 in modalità assoluta,
sistema di acquisizione ed elaborazione dati.
IceBjorn:
Ecoscandaglio Single Beam SIMRAD EA-502 (38 kHz),
GPS TRIMBLE 4000 in modalità differenziale,
sistema di acquisizione ed elaborazione dati.
Stazione GPS Differenziale:
GPS TRIMBLE 4000 DS/DR,
modem PK 12,
trasmettitore radio VHF,
antenna VHF mod. Tagra,
antenna a fungo GPS,
due pannelli solari,
due batterie a tampone.
Stazione mareometrica:
mareometro “Orpheus” con testa e cassetta,
tubo in PVC da 19mm di diametro e 2m di lunghezza, saldato alla banchina della Stazione Mario Zucchelli.
Cronologia operativa
09/1:
inizio svolgimento turno di guardia nel laboratorio di navigazione e meteorologia in supporto al
personale dell’Università Parthenope di Napoli,
12/1:
posizionamento stazione GPS differenziale sul sito geodetico di Edmonson Point e stazione
mareometrica presso il pontile della Stazione Mario Zucchelli,
14/1:
prova del sistema di acquisizione dati idrografici,
25/1:
allestimento strumentazione idrografica ed elettrica sull’IceBjorn,
30/1:
collaborazione con il gruppo idrologico per la localizzazione e il recupero del mooring a mezzo
del sistema di acquisizione idrografica,
31/1:
pianificazione di dettaglio delle linee di scandagliamento nelle zone a priorità 1 e 2,
10/2:
termine servizio di guardia nel laboratorio di navigazione,
11/2:
annullamento, per condizioni meteo-marine avverse, della pianificazione della zona di
scandagliamento costiero (Wood Bay), L’Unità dirige a lento moto nella zona Drygalski,
12/2:
inizio, alle ore 2130 (local time), dello scandagliamento della zona Drygalski,
13,14,15/2: unità in scandagliamento nella zona a priorità 2 (carta INT9000),
16/2:
termine, alle ore 1930, dell’acquisizione idrografica in ambito XX Spedizione,
17/2:
recupero strumentazione (GPS differenziale e mareometro) presso la Stazione Mario Zucchelli,
18-20/2:
elaborazione dati idrografici e stesura relazioni di fine campagna.
Predisposizioni
Durante il trasferimento dalla Nuova Zelanda a Terra Nova Bay si è provveduto all’allestimento del
laboratorio ed alle prove di acquisizione dei dati batimetrici che hanno fornito esito positivo.
Successivamente, in relazione alla scarsa presenza di ghiacci nella Wood Bay, interessata al rilievo costiero
a priorità 1, è stata allestita anche l’imbarcazione IceBjorn.
Il giorno 12 gennaio, durante la sosta logistica dell’unità presso la Stazione Mario Zucchelli, si è
proceduto all’installazione della stazione differenziale. L’antenna GPS è stata posta sul vertice di riferimento
geodetico n°1000 (Edmonson Point) di coordinate 74°20’57.613”S e 165°05’10.049”E. L’alimentazione è
stata garantita da un gruppo costituito da due pannelli e due batterie a tampone poste in parallelo con
183
materiale prelevato in Base. La stazione è stata montata all’interno di una cassa di legno preesistente ed
interrata in situ. La disinstallazione è avvenuta a cura del personale tecnico della Base prima del ritorno della
nave a causa delle avverse condizioni meteo previste per il giorno dell’arrivo. La stazione non è stata poi
sfruttata a causa della lontananza (fuori portata VHF) della zona delle operazioni idrografiche svolte.
Dati i tempi ristretti, non è stato possibile effettuare una prova del sistema di acquisizione idrografica
installato sull’IceBjorn.
La stazione mareometrica, installata presso il pontile della Stazione Mario Zucchelli, ha registrato i dati di
livello del mare grazie ad un sensore di pressione immerso dal 12 gennaio al 12 febbraio, giorno in cui una
mareggiata ha completamente sommerso la banchina causando il blocco dello strumento. I dati sarebbero
stati utili in caso di scandagliamento costiero nell’area della Wood Bay, per apportare le necessarie
correzioni di livello ai fondali misurati minori di 200 metri. Lo scandagliamento d’altura effettuato non ha reso
necessaria la correzione di marea.
Acquisizione dati
Le condizioni meteo-marine nei giorni antecedenti tale periodo non hanno consentito lo scandagliamento
costiero della Wood Bay a mezzo IceBjorn. L’Unità ha così abbandonato l’area a Priorità 1, dirigendosi verso
il ghiacciao Drygalski. L’acquisizione dei dati è iniziata il 12 febbraio alle ore 2130 (local time) ed è terminata
alle 1930 (local time) del 16 febbraio.
Le prime 10 ore di scandagliamento con ecoscandaglio single beam (38 kHz) hanno interessato una
zona a est del Drygalski (carta 884) ed hanno consentito di determinare il limite della sua attuale estensione.
Tutta la fascia di mare libera da ghiacci e dall’ingombro dell’iceberg B15A è stata rilevata. Successivamente i
rilievi sono proseguiti nell’area a priorità 2 per la produzione della carta INT 9000, senza variare la frequenza
(38 kHz) dell’ecoscandaglio single beam. L’area in questione costituisce, di fatto, un raccordo fra il lavoro
svolto durante la campagna 2003-2004 e quelli degli anni ancora precedenti (area evidenziata nella figura).
In entrambi i casi, ai fini di un’acquisizione con echi spuri nei limiti consentiti, la velocità di scandagliamento
media da parte della nave, si è potuta aggirare intorno ai 10 nodi. E’ stata inoltre effettuata una calata CTD a
cura del gruppo idrologico per ottenere il profilo della velocità del suono, necessaria al calcolo delle
correzioni da apportare ai fondali misurati.
In totale sono state effettuate 29 linee di scandagliamento. Il rilievo è stato eseguito alla scala di
1:200.000 (una linea di scandagliamento ogni 2000m). In 94 ore di attività sono stati percorsi oltre 1500 km.
2
La superficie interessata dal rilievo eseguito occupa una superficie di circa 3000 km .
Nella figura seguente sono riportati i percorsi di scandagliamento nei giorni dedicati all’attività idrografica,
con evidenziato il profilo dell’attuale estensione del ghiacciaio Drygalski.
184
Elaborazione Dati
I dati di fondale, acquisiti nella misura di uno al secondo, sono stati elaborati con un software di
valorizzazione che opera sotto l’ambiente di sviluppo CAD denominato Microstation. Il procedimento è in
parte automatico ed in parte realizzato manualmente. Il software consente di analizzare i dati provenienti da
un rilievo idrografico single beam per evidenziare quelli che possono ricondursi a situazioni anomale.
Questa fase ha evidenziato la presenza di anomalie in corrispondenza delle linee effettuate con moto
ondoso nella direzione di avanzamento. Il numero delle anomalie rilevate è di circa il 5% del totale dei dati
acquisiti. Alla depurazione effettuata in questa fase ne è seguita una ulteriore attraverso il confronto tra il
dato analogico stampato dallo scandaglio e quello digitale.
I dati, valorizzati e puliti, sono stati quindi analizzati da un punto di vista morfologico, per poi essere
cerniti in funzione della scala del rilievo e di precise priorità a carattere idrografico. Sono stati individuati i
minimi locali, successivamente i massimi di fondale ed eventuali conformazioni notevoli. Si è prodotto infine
un modello tridimensionale del terreno. Esso ha costituito, inoltre, il modello matematico da cui si sono
estratte le isobate. Le curve di livello sono state quindi processate attraverso un algoritmo di smoothing che
privilegiasse la massima sicurezza idrografica. La spezzata primitiva è stata trasformata in una curva in
modo che la sua deviazione dalla originale avvenisse verso fondali maggiori e non viceversa.
Non è stato possibile realizzare una prima stampa cartografica del rilievo idrografico eseguito in quanto a
bordo non è disponibile un plotter di dimensioni adeguate.
L’analisi dei fondali ha evidenziato un andamento generalmente regolare con una profondità media
intorno ai 300 metri ed in accordo con la batimetria preesistente ricavata dalla carta n°4065 edita dall’Istituto
Idrografico inglese. Non si sono riscontrate anomalie notevoli o zone pericolose alla navigazione.
Osservazioni e proposte
Aspetti Generali
Il tempo dedicato all’attività idrografica è stato di 98 ore (94 di scandagliamneto effettivo e 4 di
trasferimento dalla Wood Bay al Drygalski), a fronte delle 124 inizialmente previste. Le condizioni
meteorologiche degli ultimi giorni di campagna (in cui era prevista l’attività), hanno condizionato la
pianificazione delle zone di operazione. In particolare non è stato possibile effettuare lo scandagliamento
costiero (priorità 1) in Wood Bay determinante per:
• la pubblicazione della nuova carta 884 INT 9004,
• rilevare i bassofondali in prossimità del Picco Italica,
• definire la morfologia di un’area difficilmente rilevabile a causa della presenza di una estesa banchisa
estiva, solo occasionalmente assente nel corso delle precedenti campagne.
Considerata la limitazione per lo scandagliamento costiero dell’imbarcazione IceBjorn ad operare con
altezza delle onde non superiore a 30 cm, si ritiene che, previa assenza di ghiaccio, l’attività con i mezzi a
disposizione in Wood Bay debba essere svolta non appena le condizioni meteo marine nel corso della
campagna lo permettano.
Si propone, inoltre, una programmazione non troppo avanzata nel corso della campagna anche per
l’attività idrografica a mezzo nave, che risulta, per la sua necessità di stabilità della piattaforma, essere
operativamente limitata ad uno stato del mare più restrittivo che per altre attività oceanografiche.
Per quanto riguarda infine la navigazione in aree non idrografate, l’alternativa sarebbe dotare la nave di
un ecoscandaglio multibeam che consentirebbe alla nave di procedere parallelamente alle isobate (e alla
linea di costa), avvicinandosi ai fondali critici navigando in acque sicure già battute dal fascio laterale della
spazzata precedente più lontana. L’ideale sarebbe un ecoscandaglio multibeam a bassa frequenza (30 kHz),
in grado di garantire anche una copertura totale dei rilievi per tutto il Mare di Ross, per fini cartografici e per
la pianificazione di altre attività oceanografiche. A quel punto l’acquisizione dei dati sarebbe continua nel
corso della giornate di campagna, e necessiterebbe di almeno tre idrografi per stabilire un turno di guardia di
8 ore giornaliere ciascuno.
Si riportano, di seguito, alcune osservazioni insieme ad eventuali e possibili migliorie apportabili alle varie
strumentazioni esistenti a bordo.
Strumentazione
ECOSCANDAGLI. per i motivi sopra esposti un ecoscandaglio multibeam consentirebbe un salto di qualità
nell’esecuzione dei rilievi idrografici, costituendo inoltre ausilio per la pianificazione anche di altre attività di
campagna. i due ecoscandagli a singolo fascio simrad ea500 hanno presentato una differenza sistematica
nella misura del fondale dell’ordine dei 2 metri sulla frequenza comune (12khz). da questa campagna lo
scandaglio laz 4700 non rappresenta più il solo sistema di backup.
Side Scan Sonar per la ricerca minimi pericolosi alla navigazione. allo scopo di completare la dotazione di
apparecchiature a disposizione dell’attività idrografica sarebbe opportuno programmare l’acquisto di un side
scan sonar trainato. lo strumento è normalmente impiegato durante le operazioni idrografiche per localizzare
185
minimi pericolosi alla navigazione. nel corso della campagna sarebbe un utile ausilio in eventuali operazioni
di ricerca dei mooring.
Stampanti collegate agli ecoscandagli. Gli scandagli SIMRAD sono risultati compatibili alle 2 stampanti HP
attualmente in dotazione con linguaggio di comunicazione denominato PCL3, risolvendo i dubbi
sull’adeguamento delle EPROM con il nuovo PCL3.
Stazione differenziale GPS. Allo scopo di garantire l’affidabilità complessiva della stazione differenziale di
terra sarebbe opportuno dotarla di almeno 5 batterie al piombo puro sigillate da 12V - 90Ah (NorthStar
NSB 90 idonee per lavorare a basse temperature). 5 batterie sarebbero in grado (se perfettamente cariche)
di fornire alimentazione al sistema per circa 7 giorni in assenza di illuminazione solare, con un carico di
circa 90W.
Sistema di acquisizione idrografico. A causa delle avarie che hanno interessato i due monitor del laboratorio
di idrografia (LCD piatto associato all’ecoscandaglio Simrad EA502 sull’IceBjorn – e Sony 17 pollici) si ritiene
utile reintegrarli per la successiva spedizione.
186
Italica - Attività scientifica
Mariangela Ravaioli, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Bologna - Coordinatore scientifico Stefano Aliani, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. La Spezie
Filippo Azzaro, Ist. per l’Ambiente Marino Costiero, C.N.R. Messina
Maurizio Azzaro, Ist. per l’Ambiente Marino Costiero, C.N.R. Messina
Mauro Bussi, Dip. di Scienze Geologiche Ambientali e Marine, Università di Trieste
Nicoletta Calace, Dip. di Chimica, Università "La Sapienza" di Roma
Marco Capello, Dip. per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di Genova
Giulio Catalano, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Trieste
Carlo Cavallo, Ambiente, Edilizia e Lavori Pubblici, Regione Liguria, Genova
Ester Colizza, Dip. di Scienze Geologiche Ambientali e Marine, Università di Trieste
Nicola Corradi, Dip. per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di Genova
Stefano Cozzi, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Trieste
Alberto Demergasso, Dip. per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Univ. di Genova
Federico Giglio, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Bologna
Alberto Giordano, Ist. di Meteorologia e Oceanografia, Università "Parthenope” di Napoli
Federica Grilli, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Ancona
Cristiano Landucci, Dip. di Scienze Geologiche Ambientali e Marine, Università di Trieste
Leonardo Langone, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Bologna
Enver Lipparini, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Bologna
Elisa Malinverno, Dip. di Scienze Geologiche e Geotecnologiche, Univ. "Bicocca” di Milano
Gabriele Marozzi, Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. Bologna
Danilo Morelli, Dip. di Scienze Geologiche Ambientali e Marine, Università di Trieste
Elio Paschini, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Ancona
Andrea Piva, Ist. di Scienze Marine, C.N.R.Padova
Domenico Ridente, Ist. di Scienze Marine, C.N.R. Bologna
Marco Termine, Dip.di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/09.01
Prog. 2004/08.03
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/08.06
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/08.03
Prog. 2004/04.08
Prog. 2004/04.10
Prog. 2004/09.01
COORDINAMENTO SCIENTIFICO
M. Ravaioli.
Durante la XX Spedizione oceanografica svoltasi a bordo della N/O Italica sono stati coinvolti progetti
afferenti a diversi settori: Geologia, Fisica e Chimica dell’Atmosfera, Oceanografia ed Ecologia Marina e
Chimica degli Ambienti Polari, per un totale di sette progetti di ricerca su cui si è effettuata l’attività
sperimentale. Le aree di studio hanno riguardato l’Oceano Meridionale (transetto Nuova Zelanda–Mare di
Ross) e la piattaforma continentale del Mare di Ross.
• Per il Settore Geologia, è stata affrontata la ricostruzione delle variazioni nella produzione di acque
di fondo nel Mare di Ross, mediante indicatori biologici (foraminiferi agglutinanti) e parametri
geochimici. Sono state studiate le fluttuazioni climatiche tardo-quaternarie ed oloceniche per mezzo
dei record sedimentari, con indagini in alcune baie nei settori costieri della Terra Vittoria e del Mare
di Ross occidentale e centrale. Questi studi permetteranno di ricostruire il clima degli ultimi 200.000
anni, con particolare enfasi degli ultimi 10.000.
• Per il Settore Fisica e Chimica dell’Atmosfera, sono stati studiati l’ozono e i costituenti minoritari
dell’atmosfera, con particolare riferimento alla concentrazione della CO2 misurate lungo la traversata
Nuova Zelanda – Antartide. Questi studi, iniziati nel 1994, permettono di monitorare gli andamenti
della concentrazione di CO2 e di valutarne le anomalie in relazione ai cambiamenti globali.
• Per il Settore Oceanografia ed Ecologia Marina, sono state effettuate indagini sui Cicli Biogeochimici
in Antartide, con particolare riferimento al carbonio ed alle sue connessioni con i cambiamenti
climatici attuali e del passato e dei processi di ventilazione nel Mare di Ross. Questi studi,
consolidati nel tempo dalla acquisizione di una notevole mole di dati, consentono di effettuare bilanci
di carbonio, azoto e silice e di confrontare i processi climatici attuali e del passato (fino a 250.000
anni). Attraverso questi studi è anche possibile definire i processi che regolano la formazione delle
acque dense e la loro funzione nel regolare il clima globale.
• Per il Settore Chimica degli Ambienti Polari, sono stati condotti studi dei microinquinanti e dei
microcostituenti nell’ambiente, dei loro cicli e delle relazioni con i cambiamenti climatici. Questi studi
permetteranno di definire un modello “concettuale” in grado di prevedere l’evoluzione nel trasporto
degli inquinanti organici ed inorganici nell’area antartica.
Le attività sono iniziate poche ore dopo l’uscita dal Porto di Lyttelton e la nave è stata operativa sulle 24
ore, alternando i vari gruppi di ricerca. L’attività sperimentale ha riguardato lo studio dell’interfaccia ariaacqua, della colonna d’acqua e dei sedimenti marini, raccogliendo dati e campioni sull’analisi delle
componenti fisiche, chimiche, biologiche, biogeochimiche e geologiche.
187
L’attività sperimentale è stata la seguente:
I. Il Progetto Asioli ha effettuato 10 calate di Box Corer, 4 calate con carotiere a gravità , 8 calate di CTD.
II. Il Progetto Baie ha effettuato 6 calate di Box Corer, 31 calate con carotiere a gravità, 5 calate con
carotiere SWI04, 1 calata di CTD, 2 calate di Benna.
III. Il Progetto Fierro ha effettuato attività di SBP in 4 baie per i vari gruppi di ricerca presenti a bordo ed
ha operato con lo Sparker per un totale di 2637 miglia.
IV. Il Progetto CO2 ha raccolto 24 Flask, ha raccolto campioni nella colonna d’acqua in 5 siti di CTD.
V. Il Progetto Abioclear ha effettuato 29 calate di Box Corer, 12 calate di Carote, 33 calate di CTD, 19
campioni di particellato superficiale, 78 calate di Retini, ha recuperato i mooring A e B e posato i
mooring A (2 volte) e B
VI. Il Progetto Clima ha effettuato 7 calate di CTD, 96 lanci di XBT. Ha recuperato i mooring D-G-H1-H2-L,
ha posato i mooring D-G-H1-H2-H3-L.
VII. Il Progetto Chimica degli Ambienti Polari ha effettuato 2 calate di Benne, 15 calate di Box Corer,
4 calate di CTD /Rosette e/o FIS.
In totale sono stati effettuati: 96 lanci di XBT, 44 calate di CTD, 78 calate di Retini, 4 calate di Benne,
5 calate con carotiere a gravità SWI04, 60 calate di Box Corer, 48 calate con carotiere a gravità. Sono state
effettuate azioni di recupero e posa di vari mooring A-B- D-G-H1-H2-H3-L, raccolta di 24 Flask e di numerosi
campioni di particellato prelevati tramite pompa di bordo. Sono state inoltre effettuate attività di Sparker per
un totale di 638 miglia e SBP per 1999 miglia. Nella fig. It-5 (v. Lab. di Navigazione) sono riportate tutte le
traiettorie seguite dalla nave Italica dalla partenza dal porto di Lyttelton e fino al suo ritorno allo stesso porto.
Sfruttando l’occasione della vicinanza di alcune stazioni di campionamento previste dall’attività
sperimentale, è stato possibile monitorare la posizione dell’iceberg B-15a e di verificarne i movimenti verso il
ghiacciaio Dryglaski. Il B-15a (1500 miliardi di tonnellate) si era staccato dalla Ross Ice Shelf, si era
incastrato fra le isole di Franklin, Beautfort e Ross e lì era rimasto fino alla fine dell’anno scorso. Rottosi
ulteriormente ha incominciato a spostarsi verso nord e si è posizionato tra l’isola di Franklin e i bassi fondi
che si trovavano a circa 50 km ad ovest dall’isola stessa, puntando alla testa della lingua galleggiante del
ghiacciaio Dryglaski. Attualmente l’iceberg ha superato la terminazione del ghiacciaio (l’impatto con
quest’ultimo è stato limitato) e si sta spostando verso nord.
Il personale scientifico della XX Spedizione italiana è stato di 26 unità, provenienti dalle Università di
Genova, Trieste, Napoli, Milano, Roma e Pisa e dagli istituti CNR ISMAR, IGG, IAMC ed è stato coadiuvato
da 13 unità di personale logistico.
Vi è stata notevole cooperazione tra i gruppi di ricerca, si sono condivisi spazi strumenti, ecc. In
particolare si cita la cooperazione del Settore Geologia unità Fierro (Uni. Genova, Uni. Napoli) che ha
condotto attività di prospezioni di Sub Bottom Profiler per i progetti di ricerca che hanno effettuato prelievi di
sedimenti, la cooperazione tra i settori Geologia e Oceanografia per il campionamento dei fondali. Citiamo la
tradizionale cooperazione del gruppo mooring idrologia all’interno del Settore 8, che ha effettuato la manutenzione dei mooring e il campionamento idrologico CTD e Rosette, per tutti i gruppi di ricerca e l’acquisizione dei dati di temperatura e salinità in continuo tramite CTD, inoltre vi è stata un’ottima cooperazione tra i
gruppi scientifico e logistico che hanno operato nell’interesse comune di portare a buon fine le attività
previste e la costante cooperazione del comandante della nave e del personale di bordo della nave Italica.
Settore di Ricerca 4: GEOLOGIA
Sintesi attività
N. Corradi
Per il Settore 4 partecipano alla Campagna Oceanografica il Progetto 2004/4.8 (Asioli) per la ricostruzione delle acque di fondo nel Mare di Ross nel tardo Quaternario su base biostratigrafica e geochimica e il
Progetto 2004/4.10 (Fierro/Finocchiaro) che si articola in due progetti “Finocch6” e “Fierro1” per lo studio
delle fluttuazioni climatiche attraverso lo studio di carote e di record sismostratigrafici.
PROGETTO 2004/4.8: Ricostruzione della produzione di acque di fondo nel Mare di Ross
durante il tardo Quaternario sulla base di foraminiferi bentonici
agglutinanti e parametri geochimici.
A. Piva
Introduzione
Il progetto, al suo primo anno di attività in area antartica, si propone di ricostruire la natura, le dinamiche e
l’evoluzione della produzione delle acque di fondo e della ventilazione del fondale nel Mare di Ross durante
l’ultimo ciclo climatico (gli ultimi 130 mila anni circa). Le acque di fondo prodotte in area antartica concorrono
infatti alla ventilazione della maggior parte delle acque profonde negli oceani, costituendo un fattore chiave
nella circolazione generale termoalina, e influenzando la climatologia attuale e del passato. Sebbene sia
188
stato accertato che attualmente il maggior sito di produzione di acque di fondo antartiche sia il Mare di
Weddell, il contributo in tal senso apportato da altre aree, quali per l’appunto il Mare di Ross, è ancora poco
noto, così come non è ancora del tutto chiaro se ci siano state variazioni nella produzione di acque di fondo
antartiche anche all’interno dell’Olocene. Lo studio paleoceanografico e paleoambientale previsto dal
progetto consiste nell’analisi delle variazioni nelle associazioni a foraminiferi bentonici, in particolare di quelli
agglutinanti, più resistenti alla dissoluzione causata da acque carbonato-aggressive, quali quelle antartiche.
In realtà la microfauna a foraminiferi si presenta generalmente ricca e ben diversificata nelle biocenosi
attuali, anche per quanto riguarda la sua componente a parete calcarea; tuttavia quest’ultima presenta uno
scarso potenziale di preservazione nelle aree antartiche. Le cause imputate per spiegare la difficile
conservazione dei carbonati sono state molteplici: una posizione molto superficiale della CCD, un alto
accumulo di sostanza organica al fondo con arricchimento in anidride carbonica, o fenomeni postperforazione; il rinvenimento di microfauna a guscio calcareo viene invece solitamente spiegato in letteratura
dalla presenza di batteri che inibirebbero la dissoluzione dei carbonati. Per quanto convivano in genere nelle
medesime comunità foraminiferi a guscio calcareo e agglutinato, questi ultimi, più abbondanti in ambienti
marginali a pH basso, risultano comunque rari in sedimenti del passato. Ciò è dovuto alla natura più fragile
del guscio agglutinato, ma anche a trattamenti di laboratorio troppo aggressivi, quali ad esempio
l’essiccazione dei campioni o l’uso di agenti chimici quali l’acqua ossigenata. Per questo motivo il materiale
su cui verrà condotta l’analisi micropaleontologica verrà trattato con metodologie volte a garantire il maggior
grado di preservazione possibile. È stato inoltre dimostrato come i foraminiferi agglutinanti rispondano in
maniera dinamica alle variazioni di fattori limitanti quali il contenuto di sostanza organica e il tenore di
ossigeno nel sedimento e nelle acque di fondo. Sulla base di queste considerazioni essi possono essere
utilizzati rispettivamente come indicatori della produttività e della ventilazione al fondo, anche per sedimenti
del passato, in cui si attende un aumento di questi parametri in corrispondenza di periodi interglaciali.
Oltre all’analisi microfaunistica delle associazioni a foraminiferi verrà affiancato anche l’esame di
numerosi parametri geochimici: TOC, SiO2 e Ba biogenici e gli isotopi stabili del carbonio forniranno
informazioni sulla produttività delle acque, mentre gli isotopi stabili dell’azoto daranno un’informazione sul
14
grado di utilizzazione dei nutrienti, funzione della produttività e/o degli apporti di nitrati. Datazioni C AMS su
sostanza organica insolubile corroboreranno l’inquadramento cronologico, estrapolabile anche mediante
l’analisi delle variazioni nell’associazione mineralogica della roccia totale e della frazione argillosa (rapporto
tra illite, clorite e smectite), sensibile a mutamenti climatici e igroscopici. Inoltre verranno condotte analisi di
facies e IRD sul materiale recuperato.
Attività di campagna
Durante la campagna oceanografica si sono svolte operazioni volte all’ottenimento di box core e carote di
sedimento a gravità (massa 2.3 tonnellate), per acquisire informazioni sulla distribuzione orizzontale (nel
bacino) e verticale (nel sedimento) della biocenosi e della tanatocenosi a foraminiferi bentonici, in particolare
agglutinanti, e cercare quindi di recuperare un segnale biologico correlabile con la formazione attuale delle
acque di fondo in piattaforma e in scarpata; successivamente si proverà a ricostruire l’evoluzione temporale
della paleoproduzione di acque di fondo nel Mare di Ross e della ventilazione del fondo oceanico durante
l’ultimo ciclo climatico (MIS5-1), e, indirettamente, ad ottenere informazioni sulla variabilità della copertura
dei ghiacci.
Nella rotta di avvicinamento alla Stazione Mario Zucchelli (MZS) è stato iniziato il recupero dei box-core
in programma sulla piattaforma continentale del Mare di Ross nel bacino Drygalski in corrispondenza
dell’area di formazione della High Salinity Shelf Water nella polynya di Baia Terra Nova. Dei sette box-core
previsti in quest’area, uno (AS05-1bc) non è stato effettuato, a causa della vicinanza dei ghiacci al sito. Nelle
altre sei stazioni le operazioni hanno invece avuto buon esito. Il recupero di sedimento è stato variabile da
sito a sito, in alcuni casi abbondante, in altri meno; in generale il materiale si presenta piuttosto grossolano
(dal silt alla sabbia fine), immerso in una matrice fangosa. Nella stazione AS05-3bc il fondale ciottoloso ha
richiesto una seconda calata di box-corer (AS05-12bc), in una zona vicina.
La seconda fase del progetto ha riguardato il recupero di box-cores e carote di sedimento nell’area di
scarpata continentale, al largo di Cape Adare, ad una profondità compresa tra i 2200 e i 2400 metri dove
presumibilmente esce l’acqua di fondo antartica.
La scelta dei siti di campionamento è stata coadiuvata dall’ausilio di profili sismici ad alta risoluzione
acquisiti mediante Sub-Bottom Profiler (SBP 3.5 kHz, gruppo Fierro1). In sei stazioni è stato anche effettuato
il profilo CTD con recupero dell’acqua di fondo. I dati di ciascuna operazione di prelievo di sedimento sono
riportati nelle tabelle It-5 e It-6.
L’eccessiva durezza del fondale in corrispondenza della stazione AS05-11 ha causato alcuni problemi,
impedendo il buon esito del box-core e piegando il tubo del carotiere. Una nuova calata del carotiere a
gravità (velocità di discesa: 0.6 m/s), ha consentito il prelievo di 2.10 metri di sedimento. Nelle stazioni AS0510, 9 e 8, la natura più fangosa del fondale ha invece facilitato le operazioni di recupero di carote di
sedimento e di box-core.
189
Laddove il materiale recuperato è stato abbondante, sono state ricavate quattro carotine per ogni box
core, delle quali una replica viene conservata a –20°C, due stivate a +4°C per le successive analisi
geochimiche e dei raggi x, mentre una è stata invece immediatamente estrusa per i quattro centimetri
superficiali (cinque campioni: 0-0.5, 0.5-1, 1-2, 2-3 e 3-4 cm); i campioni estrusi sono stati trattati con un
colorante proteico diluito in acqua di mare di fondo, quindi, dopo un periodo di riposo al buio in frigorifero per
facilitare la reazione, fissati in formalina e tuttora conservati a +4°C. Sono state inoltre prelevate anche
piccole frazioni di sedimento dai primi centimetri di ciascun box-core, e sono stati effettuati i lavati (con
acqua di mare, maglia del setaccio: 35 µm) e le analisi micropaleontologiche speditive, per una visione
qualitativa delle associazioni presenti nei primi centimetri di sedimento.
Le carote, di lunghezza media di circa 7 metri, sono state sezionate in spezzoni di 100 cm, descritte e
subcampionate al taglio, misurate per la suscettività magnetica e conservate a –20°C, per le successive
analisi micropaleontologiche, mineralogiche e geochimiche. Sui sedimenti delle carote, costituite in
prevalenza da materiale fangoso, verranno effettuate analisi del contenuto di sostanza organica, silice
biogenica, metalli in traccia, la caratterizzazione mineralogica e tessiturale. Le cronologie saranno basate su
14
210Pb (stime mediate su 100 anni), C (intervallo indagato 25.000-30.000 anni) e 230Th (250.000 anni).
Tab. It-5: Stazioni di campionamento di sedimento mediante carotiere a gravità 2.3 t. La penetrazione in tutti i carotaggi a
gravità ha raggiunto la massa del carotiere.
Carota
AS05-8c
AS05-9c
AS05-10c
AS05-11c
Latitudine
70°50'.03S
70°49'.96S
70°50'.11S
70°49'.02S
Longitudine Profondità (m)
175°45'.40E
2343
174°20'.09E
2368
173°03'.91E
2377
171°26'.95E
2204
Data
n° spezzoni CTD Recupero (cm)
27/01/2005
7
X
653
26/01/2005
7
692
26/01/2005
8
X
750
27/01/2005
3
210
Tab. It-6: Stazioni di campionamento di sedimento mediante box corer. Il numero di carote nei box-cores comprende
anche la replica estrusa subito per il trattamento dei primi 4 cm di sedimento. Da ogni box-core sono stati estrusi cinque
campioni, tranne nella stazione AS05-12, in cui l’ultimo centimetro non è stato prelevato.
box-core
AS05-2bc
AS05-3bc
AS05-4bc
AS05-5bc
AS05-6bc
AS05-7bc
AS05-8bc
AS05-9bc
AS05-10bc
AS05-12bc
latitudine
75°07'.42S
74°54'.92S
74°42.17S
74°39'.96S
74°18'.18S
73°13'.30S
70°50'.04S
70°50'.10S
70°50'.01S
74°55'.62S
longitudine profondità (m)
164°12'.83E
1044.0 m
164°19'.98E
596.8 m
164°14.82E
563.6 m
167°13'.25E
972.4 m
168°49'.36E
719.6 m
170°58'.70E
559.2 m
175°45'.16E
2341.2 m
174°20'.11E
2360.0 m
173°03'.62E
2377.6 m
164°36'.80E
800.4 m
data
n° repliche CTD
10/01/2005
4
x
08/01/2005
0
09/01/2005
3
x
11/01/2005
4
x
08/01/2005
4
07/01/2005
4
x
27/01/2005
4
x
26/01/2005
4
26/01/2005
4
x
08/01/2005
1
Analisi preliminare dei dati
In generale, la microfauna si presenta ricca e ben diversificata sia a livello specifico, che per quanto
riguarda le dimensioni degli individui: particolarmente
abbondante è la componente silicea, costituita da diatomeee e
in minor misura da radiolari, i foraminiferi sono comuni, così
come briozoi, spicole di spugna e pteropodi, più rari isopodi,
ostracodi e coralli; le comunità sembrano per lo più prediligere
sedimenti fini. Non è ovviamente possibile distinguere la
componente vivente da quella fossile. I campioni di piattaforma
AS05-8c
AS05-9c
presentano una frazione grossolana maggiore, costituita di
frammenti litici, probabilmente di natura glacio-marina. A parte
nella stazione AS05-7, più esterna, in cui i foraminiferi a guscio
calcareo risultano dominanti e ben preservati, i campioni degli
altri box-core mostrano invece una preponderanza di
foraminiferi agglutinanti (preservati grazie anche al trattamento
AS05-10c
preparatorio non aggressivo). È spesso possibile distinguere
AS05-11c
associazioni tipiche di ambienti ben ossigenati, caratterizzate
Fig. It-6: Profili di suscettività magnetica in funzione della dalla presenza di organismi epifaunali ed epibentonici, che
profondità per le carote AS05-8c, AS05-9c, AS05-10c,
AS05-11c. I valori del parametro indagato sono vivono in corrispondenza dell’interfaccia acqua-sedimento e filtrano
espressi nell’unità di misura del Sistema Internazionale il particellato portato dalle correnti di fondo, e associazioni
-6
(10 SI), e riflettono un valore medio di suscettività costituite in prevalenza da organismi infaunali intermedi e
magnetica per intervalli successivi di due centimetri, con profondi, tipici di ambienti più ricchi in sostanza organica e
Depth in core (cm)
0
0
400
800
1200
0
0
100
100
200
200
300
300
400
400
500
500
600
600
700
700
800
0
800
400
800
1200
1500
3000
4500
100
Depth in core (cm)
200
300
0
0
400
100
500
200
600
300
700
400
800
500
misurazioni operate ogni secondo (1.0).
190
caratterizzati da minor apporto di ossigeno al fondo. Ciò sembra di buon auspicio per le analisi
micropaleonto-logiche e paleoceanografiche che verranno condotte nei prossimi mesi. Si è inoltre
provveduto alla collezione delle principali forme individuate.
Sono state infine operate le misurazioni delle proprietà magnetiche dei sedimenti, (mediante l’utilizzo di
un sensore ad anello Bartington) attraverso l’elaborazione di profili di suscettività magnetica whole core per
le carote di scarpata (AS05-8c, AS05-9c, AS05-10c, AS05-11c), riportate in figura It-6.
Le curve di suscettività magnetica ottenute per le carote di sedimento mettono in evidenza un notevole
apporto di materiale ferro-magnetico in corrispondenza della stazione AS05-11, probabilmente imputabile
alla presenza di Ice Rafted Detritus, ovvero a depositi di derivazione glacio-marina, sospinti a queste
latitudini dalla deriva degli iceberg. Al contrario, la stazione AS05-9 mostra un profilo di suscettività
magnetica piuttosto regolare e con valori decisamente più bassi, spiegabile con l’ipotesi che la zona sia più
riparata dalle correnti, e quindi dalla deriva degli iceberg, e che il sedimento sia costituito per la maggior
parte da materiale biogenico.
Miglioramenti proposti
Il prelievo di sedimento tramite box corer e carotiere a gravità di ogni progetto (Asioli, Baie, Abioclear,
Contamina-zione) non sarebbe stato realizzabile dal ridotto numero di persone di cui era composta ogni
singola U.O. La buona riuscita del lavoro, al contrario, è stata possibile grazie al forte grado di integrazione
tra i partecipanti dei diversi progetti nelle varie fasi operative. I risultati raggiunti in questa campagna
dovrebbero spingere la CSNA ad adottare una diversa metodologia per formare le squadre di lavoro:
prevedere di costituire un unico gruppo di tecnici provenienti dai diversi progetti che però formano una
squadra al servizio di tutti i progetti che hanno determinate esigenze. Occorrerebbe cioè strutturare il lavoro
piuttosto che affidarsi allo spontaneismo delle collaborazioni.
Progetto 2004/4.10: Record sedimentari di fluttuazioni climatiche tardo-quaternarie ed
oloceniche nei sedimenti dei settori costieri della Terra Vittoria e del
Central Trough/Joides Basin (Mare di Ross Occidentale)
E. Colizza, N. Corradi
La sperimentazione relativa al Progetto 4.10 è finalizzata alla ricostruzione ambientale e climatica di
alcuni settori costieri del Victoria Land Basin e dell’area del Central Trough/Joides Basin. Le attività previste
riguardano lo studio delle sequenze sedimentarie tardo quaternarie per la ricostruzione delle fluttuazioni
della calotta durante l’ultimo massimo glaciale attraverso indagini di stratigrafia integrata ad alta risoluzione
su carota, unitamente a rilievi di stratigrafia sismica ad elevata risoluzione.
Il presente rapporto riunisce le attività dei progetti “Baie“ dell’Università di Trieste, indirizzato
principalmente allo studio di record sedimentai legati alle fluttuazioni climatiche nei settori costieri, e
“Sismostratigrafia del Central Trough/Joides Basin” indirizzato allo studio delle sequenze sedimentarie
tardoquaternarie nel settore centrale del Mare di Ross.
a)Progetto Baie:Evidenze paleoambientali di fluttuazioni climatiche oloceniche registrate
nei sedimenti di alcune baie del Mare di Ross occidentale.
E.Colizza, M. Bussi; C. Landucci; D. Morelli, L. Langone, D. Ridente
Introduzione
Lo studio delle sequenze tardo quaternarie di alta latitudine rappresenta uno dei metodi più validi nella
ricostruzione delle fluttuazioni delle calotte glaciali e per la valutazione della loro massima estensione
raggiunta in corrispondenza dell’Ultimo Massimo Glaciale. I risultati dei progetti precedenti sviluppatisi nel
Mare di Ross hanno consentito di individuare i principali eventi paleoambientali registrati dalle sequenze
quaternarie di piattaforma e bacinali dell’area. In particolare sulla piattaforma continentale del settore
occidentale del Mare di Ross, le condizioni interglaciali sono rappresentate da fanghi a diatomee e quindi la
presenza di questa tipologia di sedimento implica l’instaurarsi di condizioni climatiche simili alle attuali, con
condizioni di mare stagionalmente aperto. Le fasi di ritiro della calotta sono state riconosciute oltre che con
studi glaciologici e geomorfologici all’interno del continente, anche attraverso la datazione di colonie
abbandonate di pinguini lungo le coste della Terra Vittoria.
Studi recenti su sequenze oloceniche espanse hanno messo in luce un periodo di condizioni climatiche
ottimali durante le fasi centrali dell’Olocene cui è seguita un’ulteriore fase di peggioramento.
La letteratura relativa alla Penisola Antartica e al Mare di Ross ha messo in evidenza come i fiordi, o più in
generale ambienti protetti come le baie, siano siti estremamente sensibili per lo studio in dettaglio delle
variazioni climatiche oloceniche ad alta frequenza, in quanto ambienti marginali caratterizzati da elevati tassi
di sedimentazione (fino a 250 cm/kyr, Granite Harbor). Inoltre, la morfologia confinata in cui sono solitamente
presenti apporti glaciali da terra ed il collegamento con il mare aperto in posizione opposta fanno sì che
191
variazioni climatiche si ripercuotano in alternanze cicliche tra facies glaciali (sabbie, detrito glacio trasportato
–IRD-) e facies marine (fanghi biogenici). Il presente Progetto si propone in particolare di indagare siti costieri,
caratterizzati da baie, lungo la costa della Terra Vittoria in cui studiare le condizioni paleoambientali tardo
oloceniche attraverso serie sedimentarie espanse.
Durante le Campagne 1998-99 e 2001-2002 effettuate nell’ambito del Progetto 4.5 Evoluzione
paleoclimatica tardoquaternaria nei sedimenti dell’Oceano Meridionale, in due siti diversi (Nordenskjöld
Basin e Cape Hallett), sono state prelevate due carote che hanno la caratteristica di presentare fanghi a
diatomee al di sotto di sedimenti glaciali e glaciomarini. Inoltre, nell’ambito della campagna 2001-2002, nella
Wood Bay sono state ritrovate coltri di sedimenti fini anche in posizioni molto vicine alla costa.
I siti sopra citati, in particolare Cape Hallett e Wood Bay, sono stati indicati da Baroni ed Orombelli (1994)
nell’ambito di ricerche sull’occupazione delle pinguinaie lungo la costa della Terra Vittoria durante l’Olocene.
Queste ricerche indicano che durante un periodo compreso fra 4000 e 5000 anni fa in questi siti vi erano
numerose colonie attive che successivamente sono state abbandonate. È quindi ipotizzabile che nello
stesso periodo ci siano state, nel settore marino antistante, condizioni di acque libere. La presente ricerca
intende quindi prelevare campioni di sedimento marino in alcune aree costiere scelte tra quelle antistanti le
pinguinaie abbandonate o attive, per verificare le principali variazioni climatiche oloceniche registrate dai
sedimenti stessi.
Obiettivi
Il Progetto si propone uno studio multidisciplinare dei sedimenti lungo la fascia costiera della Terra Vittoria
per ricostruire le variazioni paleoambientali che hanno interessato il Mare di Ross in relazione alle rapide e
variabili fluttuazioni climatiche oloceniche a scala globale.
La Campagna 2004-2005 ha avuto 5 aree come obiettivi principali: Cape Adare, Cape Hallett, Wood Bay,
Terra Nova Bay e Cape Bird (fig. It-7). Le indagini effettuate presso quest’ultima area sono state possibili
grazie alla ridotta copertura di ghiaccio marino nel periodo terminale della campagna. Le altre aree costiere
previste a sud del Drygalski non sono state indagate causa copertura ghiacci. Complessivamente sono state
effettuate 341 miglia di acquisizione Sub Bottom Profiler 3.5 kHz (SBP) in collaborazione con l’UO Fierro1, ed
eseguiti 36 carotaggi (31 con carotiere a gravità da 2.3 tonnellate e 5 con carotiere SW, con un recupero
complessivo di 92 m), 2 bennate e 6 box corer. Dopo il prelievo sono state eseguite alcune indagini
preliminari quali suscettività magnetica e osservazioni al microscopio ottico su lavati ai tagli delle carote. I
valori di suscettività magnetica sono stati misurati ogni 2 cm, a carota chiusa, con un suscettivimetro
-6
Bartington MS2C. I dati ottenuti sono stati diagrammati in unità 10 SI (Sistema Internazionale) in funzione
della profondità in centimetri dalla superficie.
Fig. It-7: Ubicazione delle aree di indagine
192
Cape Adare
Nella baia delimitata dalla Penisola di Cape Adare si è operato il 24 e
25/1/2005.L’attività è stata preceduta
da una ricognizione in elicottero
sull’area di Cape Adare per verificare
la situazione dei ghiacci presenti
nella baia. Dopo l’acquisizione di dati
attraverso il SBP per un totale di
circa 100 miglia (tab. It-7), sono stati
prelevati 1 box core e 8 carote per
un totale di circa 30 m (tab. It-8).
In fig. It-8 è riportata l’area
investigata con le tracce dei profili
SBP. In particolare, è stata indagata
la porzione orientale del bacino che
caratterizza la baia dal suo asse,
Fig. It-8: Cape Adare - ubicazione
posto a circa 500 metri di profondità,
profili SBP
risalendo la scarpata verso est fino a
circa -150 m. La scarpata si presenta
poco inclinata sino ad una profondità
Fig. It-9: Cape Adare - profili di
di circa 250 m ed è caratterizzata da
suscettività magnetica
un fondale particolarmente articolato
e/o costituto da depositi prevalentemente grossolani (assenza di penetrazione sui profili SBP). La prevalenza di
processi erosivi è dominata dall’azione dei ghiacciai, testimoniata nella porzione più interna dalla presenza di una
tipica valle glaciale con profilo ad U, parzialmente colmata da depositi grossolani molto riflettenti. La scarpata è,
nella sua porzione più orientale, molto ripida ed interrotta da piccoli ripiani, in alcuni casi colmati da depositi
recenti penetrati dal SBP. Nella parte più profonda, invece, si presenta intersecata da una serie di canali,
caratterizzati da profilo a V di dimensione variabile. L’asse di questi canali è in alcuni casi ben inciso, con la
porzione più profonda caratterizzata dalla presenza di materiale grossolano, mentre in altri appare parzialmente
colmato da sedimenti. In questi casi gli argini sono da una parte caratterizzati dalla presenza di depositi di
materiale fine scarsamente stratificato e dall’altra da accumuli più grossolani ben stratificati. Una copertura di
materiale fine è spesso presente anche nelle aree di alto relativo interposte tra i canali.
Le misure di suscettività magnetica (fig. It-9) indicano che le carote sono costituite in modo omogeneo da
prevalente sedimento vulcanoclastico misto a fango biogenico con sparsi IRD (Ice Rafted Debris). La
componente biogenica è data prevalentemente da diatomee e spicole di spugna.
Tab. It-7: Coordinate di inizio-fine profili Sub Bottom Profiler - Cape Adare
data
ora UTC
24/01/05
11.17
24/01/05
11.55
24/01/05
12.05
24/01/05
13.55
24/01/05
14.05
24/01/05
14.25
24/01/05
14.35
24/01/05
14.45
24/01/05
14.55
24/01/05
16.45
24/01/05
17.45
24/01/05
19.00
24/01/05
19.15
24/01/05
19.25
24/01/05
19.35
24/01/05
21.15
24/01/05
21.25
24/01/05
21.35
24/01/05
21.45
24/01/05
22.25
24/01/05
22.35
24/01/05
23.35
24/01/05
23.45
25/01/05
01.25
25/01/05
01.32
fix
1410
1418
1420
1442
1444
1448
1450
1452
1454
1476
1488
1503
1506
1508
1510
1530
1532
1534
1536
1544
1546
1558
1560
1580
1582
latitudineS
71°17,43'
71°19,94'
71°20,59'
71°24,56'
71°24,84'
71°26,07'
71°26,86'
71°27,05'
71°27,05'
71°20,27'
71°18,79'
71°25,31'
71°26,30'
71°26,26'
71°26,04'
71°19,45'
71°19,05'
71°19,14'
71°19,42'
71°22,47'
71°23,16'
71°26,19'
71°26,24'
71°21,43'
71°21,08'
longitudine E prof (m)
169° 47,86'
458
169° 40,79'
360
169° 39,96'
321
169° 04,70'
187
170° 06,52'
155
170° 07,28'
155
170° 07,60'
157
170° 05,43'
201
170° 03,05'
222
169° 58,44'
214
169° 50,85'
421
169° 56,68'
340
169° 56,73'
415
169° 54,43'
487
169° 52,69'
502
169° 46,94'
359
169° 45,52'
352
169° 43,21'
452
169° 41,07'
444
169° 44,44'
361
169° 45,36'
403
169° 58,91'
297
170° 01,09'
256
169° 57,04'
221
169° 56,01'
258
193
SBP note
25 inizio profilo 1-2
fine profilo 1-2
inizio profilo 2-3
fine profilo 2-3
inizio profilo 3-4
fine profilo 3-4
inizio profilo 4-5
fine profilo 4-5
inizio profilo 5-6
fine profilo 5-6
inizio profilo 7-8
fine profilo 7-8
inizio profilo 8-9
fine profilo 8-9
inizio profilo 9-10
fine profilo 9-10
inizio profilo 10-11
fine profilo 10-11
25A inizio profilo 11-12
fine profilo 11-12
fine profilo 12-13
inizio profilo 13-14A
fine profilo 13-14A
inizio profilo 14A-15
data
ora UTC
25/01/05
02.50
25/01/05
03.30
25/01/05
04.10
25/01/05
04.20
25/01/05
04.45
25/01/05
13.20
25/01/05
14.10
25/01/05
14.20
25/01/05
15.05
fix
1598
1607
1615
1617
1622
1661
1671
1673
1682
latitudineS
71°18,38'
71°18,63'
71°21,13'
71°21,59'
71°19,62'
71°22,75'
71°25,78'
71°26,36'
71°27,22'
longitudine E prof (m)
169° 41,15'
398
169° 46,50'
324
169° 42,82'
380
169° 41,12'
306
169° 39,47'
317
169° 58,66'
213
169° 51,55'
471
169° 50,34'
402
169° 59,91'
332
SBP note
fine profilo 14A-15
fine profilo 16-17
fine profilo 17-18
27 inizio profilo 19-20
fine profilo 19-20
fine profilo 20-21
Tab. It-8: Stazioni di campionamento in Cape Adare
Data
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
ora UTC
5.41
6.29
7.40
8.38
10.11
11.30
16.19
17.58
19.58
tipo di campione
carota
box core
carota
carota
Carota
Carota
Carota
Carota
Carota
sigla latitudine S
25c
71°18.467’
26bc 71°18.48’
27c
71°18.491’
28c
71°18.489’
29c
71°20.128’
30c
71°19.856’
31c
71°25.255’
32c
71°24.296’
33c
71°26.353’
longitudine E
169°44.414’
169°44.56’
169°44.479’
169°44.468’
169°45.117’
169°39.581’
169°56.554’
169°50.255’
169°50.330’
prof (m)recupero (cm)
349
575,5
342
350
18
354
567
524
581,5
323
329
349
402
406
468
402
370
Cape Hallett
I giorni 22 e 23 gennaio 2005 si è operato nell’area di Cape Hallett. Sono state effettuate 71 miglia di rilievi
SBP (tab. It-9 - fig. It-10) cui è seguita una campionatura dei fondali mediante box corer e carotiere a gravità.
In particolare sono stati recuperati 2 box core e 11 carote, delle quali 9 sono andate a buon fine, per un totale
di circa 24 m (tab. It-10).
Tab. It-9: Coordinate di inizio-fine profili Sub Bottom Profiler – Cape Hallett
data
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
22/01/05
23/01/05
23/01/05
ora UTC
13.12
14.15
14.20
14.50
14.55
15.20
15.28
16.10
16.20
17.00
17.10
17.35
17.45
17.55
18.05
18.17
18.23
18.45
18.55
19.15
19.23
19.35
19.48
19.55
20.05
20.25
20.25
21.03
21.10
22.00
22.10
22.35
23.00
23.35
23.40
0.30
0.40
fix
992
996
997
1003
1004
1009
1011
1020
1022
1030
1032
1037
1039
1041
1043
1046
1048
1053
1055
1059
1061
1064
1067
1069
1071
1075
1077
1083
1085
1095
1097
1102
1108
1115
1116
1126
1128
latitudine S longitudine E prof (m)
72° 19,61'
170° 05,98'
472
72° 18,180'
170° 04,38'
456
72° 17,99'
170° 04,47'
463
72° 17,66'
170° 11,37'
361
72° 17,51'
170° 12,58'
261
72° 15,88'
170° 10,88'
484
72° 15,80'
170° 11,26'
485
72° 16,06'
170° 16,57'
272
72°16,64'
170° 18,06'
119
72° 16,55'
170° 08,93'
406
72° 16,76'
170° 07,57'
423
72° 18,12'
170° 09,73'
374
72° 18,73'
170° 09,37'
334
72° 19,14'
170° 07,28'
470
72° 19,37'
170° 05,20'
466
72° 18,47'
170° 03,30'
464
72° 18,32'
170° 03,81'
459
72° 18,10'
170° 09,04'
397
72° 17,94'
170° 11,59'
253
72° 16,56'
170° 09,59'
410
72° 16,03'
170° 09,83'
464
72° 16,31'
170° 12,33'
408
72° 16,36'
170° 15,19'
303
72° 16,21
170° 14,79
317
72° 16,15'
170° 13,64'
376
72° 16,86'
170° 09,75
395
72° 17,32'
170° 08,07'
416
72° 19,38'
170° 05,11
450
72° 19,33
170° 03,89'
473
72° 17,01'
170° 06,53'
443
72° 16,65'
170° 07,18
436
72° 15,62'
170° 10,38'
519
72° 15,48'
170° 13,74'
386
72° 16,68'
170° 08,41'
412
72° 16,90'
170° 07,37'
427
72° 19,20'
170° 03,96'
471
72° 19,65'
170° 04,57'
466
194
SBP note
22
inizio profilo 1-2
fine profilo 1-2
inizio profilo 2-3
fine profilo 2-3
inizio profilo 3-4
fine profilo 3-4
inizio profilo 4-5
fine profilo 4-5
22B inizio profilo 6-7
fine profilo 6-7
inizio profilo 7-8
fine profilo 7-8
inizio profilo 8-9
fine profilo 8-9
inizio profilo 9-10
fine profilo 9-10
fine profilo 10-11
fine profilo 11-12
fine profilo 12-13
fine profilo 21A-22
fine profilo 22-23
fine profilo 23-24
fine profilo 17-16
inizio profilo 16-4
fine profilo 16-4
22C inizio profilo 20A-19
fine profilo 20A-19
fine profilo 19-18
data
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
23/01/05
ora UTC
1.20
1.20
2.00
2.45
2.55
3.00
3.30
4.00
4.30
15.20
15.40
15.50
16.18
fix
1136
1136
1144
1153
1155
1156
1162
1168
1174
1286
1290
1292
1298
latitudine S longitudine E prof (m) SBP note
72° 17,31'
170° 08,52'
407
fine profilo 24-25
72° 17,31'
170° 08,52
407
72° 16,14'
170° 12,80'
398
fine profilo 25-26
72° 16,68'
170° 13,45'
356
72° 17,01'
170° 11,97'
401
fine profilo 13A-28
72° 17,26'
170° 11,13'
404
72° 19,35
170° 07,83'
296
fine profilo 28-29
72° 18,87'
170° 02,15'
462
72° 17,10'
170° 05,42'
430
fine profilo 10A-16
72° 18,95'
170° 01,99'
456
23
72° 19,08'
170° 06,94'
460
fine profilo 30-31
72° 18,89'
170° 08,95'
355
72° 17,11'
170° 05,63'
435
fine profilo 31-32
I profili SBP effettuati nell’area hanno consentito di evidenziare la morfologia articolata del fondo marino.
In particolare, nella zona di Cape Hallett è stata esplorata la porzione nord orientale del canale di Edisto.
Questo si presenta come una stretta depressione allungata in direzione NNE-SSW. I profili SBP registrati
riguardano la scarpata orientale e l’area assiale, costituita da un ripiano, posta ad una profondità di circa 450480 metri in contatto con il Mare di Ross attraverso una zona di sella (400 m). Questa, caratterizzata da una
serie di piccoli canali e rilievi è, in base alle sezioni SBP, coperta da una coltre di depositi recenti (fino a
10-12 ms TWTT). Al loro interno sono stati riconosciuti i caratteri geometrici e di facies acustica di una unità
superficiale maggiormente riflettente e di una sottostante caratterizzata da scarse riflessioni e delimitata in
basso da un riflettore (substrato acustico) netto e continuo.
Procedendo verso l’interno del canale si accede alla zona di ripiano attraverso una piccola scarpata
delimitata in alto da una serie di dossi. Questi mostrano un buon sviluppo laterale tanto da descrivere, su
pianta, un andamento arcuato semicircolare. La suddetta copertura sedimentaria recente mantiene i caratteri
descritti per l’area di sella e aumenta progressivamente di spessore verso la zona più depressa fino a
raggiungere una potenza di circa 70 ms TWTT. Nella stessa area la morfologia del fondale è complicata dalla
presenza di un rilievo (dislivello di circa 50 m), allungato in direzione circa N-S. In corrispondenza dello stesso
si assiste ad una risalita del substrato acustico ed una brusca variazione dei caratteri acustici della copertura.
Caratteri morfologici, distribuzione e geometrie della copertura indicano una prevalenza dei processi connessi
con l’avanzamento e l’arretramento dei ghiacciai accompagnati da effetti evidenti di correnti di fondo in
un’area depressa in cui appaiono tangibili i condizionamenti di tipo tettonico.
La suscettività magnetica rilevata nelle carote recuperate (fig. It-11) indica la presenza di materiale
vulcanoclastico nella loro porzione superficiale, fino ad un massimo di 3 m nella carota BAY05-18c. Dove la
lunghezza della carota lo permette, segue del sedimento fangoso. Le carote BAY05-14c, 18c e 22c
presentano, alla base, ancora materiale vulcanoclastico ad eccezione della carota 20c, prelevata nella zona
con il massimo spessore di sedimento recente, che risulta costituita per tutti i suoi 4,50 metri interamente da
fango biogenico.
Le analisi sulla frazione sabbiosa indicano la presenza di una componente biogenica silicea (diatomee,
radiolari e spicole di spugna) con una ridottissima componente carbonatica.
Tab. It-10: Stazioni di campionamento in Cape Hallett
data
ora UTC
23/01/05
05.14
23/01/05
05.55
23/01/05
07.42
23/01/05
08.50
23/01/05
10.02
23/01/05
10.48
23/01/05
11.53
23/01/05
13.05
23/01/05
14.11
23/01/05
18.04
23/01/05
19.45
23/01/05
21.42
23/01/05
23.36
tipo di campione
box core
carota
carota
carota
carota
carota
carota
carota
carota
box core
carota
carota
carota
sigla
11bc
12c
13c
14c
15c
16c
18c
19c
20c
21bc
22c
23c
24c
latitudine S longitudine E
72°17.425’
170°10.073’
72°17.401’
170°09.973’
72°17.641’
170°08.918’
72°17.656’
170°08.926’
72°17.846’
170°05.189’
72°17.841’
170°05.279’
72°17.856’
170°05.275’
72°17.676’
170°07.482’
72°18.300’
170°04.464’
72°18.267’
170°04.524’
72°19.175’
170°04.827’
72°16.052’
170°11.652’
72°15.335’
170°23.49’
195
prof (m) recupero (cm)
408
406
198
411
166
411
452
459
60
461
227,5
464
415
422
73
456
443
454
447
389
438
//
498
//
0
0
6000
12000
0
6000
12000
0
6000
12000
Depthincore(cm)
100
200
300
400
500
0
BAY05-12c
BAY05-13c
BAY05-14c
BAY05-15c
BAY05-16c
BAY05-18c
BAY05-19c
BAY05-20c
BAY05-22c
Depthincore(cm)
100
200
300
400
500
0
Depthincore(cm)
100
200
300
400
500
Fig. It-10: Cape Hallett - ubicazione profili SBP
Fig. It-11: Cape Hallett - Profili di suscettività magnetica
Wood Bay
L’area era già stata, come sopra detto, oggetto di indagine durante la Campagna 2001-02. Studi effettuati
su alcuni profili SBP registrati durante quella campagna hanno evidenziato la presenza di vaste aree
ricoperte da sedimenti acusticamente trasparenti. Dove campionati, questi sedimenti hanno evidenziato la
presenza di ooze a diatomee anche fittamente laminati. Le operazioni in Wood Bay sono state effettuate il
10 e 11 febbraio 2005. I dati SBP sono stati acquisiti per un totale di 102 miglia (tab. It-11 – fig. It-12).
Sono state effettuate diverse tipologie di operazioni come riportato in tab. It-12. In particolare sono state
prelevate 8 carote per un totale di 30 m e 1 box core. Una carota è stata congelata a -20°C. In una stazione,
infine, è stata effettuata una campionatura con Rosette ed una registrazione della struttura della colonna
d’acqua con CTD. Sulle carote raccolte sono state effettuate misurazioni di suscettività magnetica e, sui tagli
degli spezzoni, analisi speditive della componente sabbiosa al microscopio ottico.
All’interno della Wood Bay è stata esplorata la porzione a ridosso dell’Aviator Glacier, corrispondente ad
una stretta depressione allungata in direzione NW-SE. I profili SBP registrati riguardano i due fianchi della
depressione, da una profondità di 500 m fino alla zona assiale posta ad una profondità di 850 m a SE e
1050 m nell’estremità nord-occidentale. Il fianco sud-orientale presenta una acclività costante ed è privo di
depositi recenti, penetrabili con il SBP, ad eccezione della porzione più settentrionale in cui è rilevabile una
coltre di materiale fine scarsamente riflettente e che raggiunge al massimo uno spessore di 6-8 ms TWTT.
Il fianco nord-occidentale, al contrario, risulta ricoperto interamente da uno spessore piuttosto costante
(6-8 ms TWTT) di depositi omogenei privi di riflessioni interne. Nella porzione meridionale sono presenti
rotture di pendio e ripiani interni alla scarpata dove la copertura recente penetrata dal SBP presenta dei
riflettori interni Di questi è possibile definirne la geometria ed in alcuni casi appaiono dislocati.
Nel settore assiale lo spessore dei depositi recenti aumenta progressivamente da SE (10 ms TWTT)
verso NW fino a raggiungere i 30 ms TWTT. I depositi appaiono maggiormente riflettenti e continui nella
porzione più superficiale mentre verso il basso appaiono più radi, discontinui e, nell’estremità nord
occidentale, caotici. Altra peculiarità di questo settore è l’estrema variazione laterale dei caratteri acustici dei
riempimenti. I depositi recenti risultano semi-trasparenti nei fianchi ed estremamente riflettenti e caotici al
centro della depressione. Tale particolare conformazione può essere riconducibile o ad una differenziazione
granulometri-ca operata da correnti di fondo oppure alla presenza e risalita di fluidi. Quest’ultima ipotesi
sembrerebbe compatibile con gli indizi di attività neotettonica e con l’attività “fumarolica” segnalata sulle
pendici del Monte Melbourne.
I bassi valori di suscettività magnetica (fig. It-13) misurati lungo le carote BAY05-45c e 46c indicano che
esse sono costituite in tutta la loro lunghezza da fango biogenico. Le carote BAY05- 38c, 43c, 44c e 47c
presentano nel tratto più superficiale fango biogenico, mentre la parte basale è costituita da diamicton con
sparsi IRD.
Tab. It-11: Coordinate di inizio-fine profili Sub Bottom Profiler – Wood Bay
data
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
ora UTC
6.14
7.10
7.30
7.50
8.00
fix
3180
3187
3189
3191
3192
latitudine S
74° 21,58'
74° 15,11'
74° 13,21'
74° 11,54'
74° 10,78
longitudine E prof. (m) SBP note
166° 39,18'
589
62
inizio profilo 1-2
166° 57,33'
762
62B fine profilo 1-2
166° 57,50'
466
inizio profilo 2-3
166° 49,18'
404
fine profilo 2-3
166° 45,03'
391
inizio profilo 3-4
196
data
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
10/02/05
ora UTC
9.00
9.10
9.30
9.40
10.30
10.50
11.00
11.20
12.00
12.20
12.30
12.50
13.30
13.40
14.30
14.40
15.40
15.50
16.20
18.40
20.30
fix
3198
3199
3201
3202
3207
3210
3211
3213
3217
3219
3220
3222
3226
3228
3233
3235
3241
3243
3246
3248
3258
latitudine S
74° 17,48'
74° 18,44'
74° 17,58'
74° 16,54'
74° 10,53'
74° 08,84'
74° 08,50'
74° 09,50'
74° 13,39'
74° 14,43'
74° 13,96'
74° 12,87
74° 09,74'
74° 09,45'
74° 13,86'
74° 14,15'
74° 17,60'
74° 17,92'
74° 18,53'
74° 18,40'
74° 11,61'
longitudine E prof. (m) SBP note
166° 25,74'
752
fine profilo 3-4
166° 22,35'
623
inizio profilo 4-5
166° 12,47'
616
fine profilo 4-5
166° 13,13'
700
inizio profilo 6-7
166° 24,51'
579
fine profilo 6-7
166° 23,90'
441
inizio profilo 7-8
166° 19,31'
516
fine profilo 7-8
166° 12,23'
841
inizio profilo 8-9
165° 57,06'
695
fine profilo 8-9
165° 49,07'
553
inizio profilo 9-10
165° 44,43'
574
fine profilo 9-10
165° 40,85'
586
165° 57,82'
1060
fine profilo 10-11
166° 01,99'
962
166° 23,57'
830
fine profilo 11-12
166° 28,66'
768
166° 58,12'
732
fine profilo 12-13
166° 56,63'
736
inizio profilo 13-38c
166° 47,74'
828
fine profilo 13-38c
166° 40,82'
843
62C inizio profilo vs AV44
166° 03,32'
1033
fine profilo vs AV44
0
0
2000
4000
0
BAY05-38c
2000
4000
0
2000
BAY05-43c
4000
6000
BAY05-44c
100
Depth in core (cm)
200
300
400
500
600
700
0
0
2000
4000
0
2000
4000
6000
Depth in core (cm)
100
200
300
400
500
Fig. It-12: Wood Bay - ubicazione profili SBP
BAY05-45c
BAY05-46c
BAY05-47c
Fig. It-13: Wood Bay - profili di suscettività magnetica
Tab. It-12: Stazioni di campionamento in Wood Bay
data
ora UTC
10/02/2005
17.29
10/02/2005
20.58
10/02/2005
23.03
10/02/2005
23.50
11/02/2005
00.59
11/02/2005
01.51
11/02/2005
03.29
11/02/2005
04.52
11/02/2005
05.59
11/02/2005
08.27
tipo di campione
carota
Rosette+CTD
box core
carota SW
carota SW
carota
carota
carota
carota
carota
sigla
38c
39r (CTD52)
40bc
41SW
42SW
43c
44c
45c
46c
47c
latitudine S
74°18.48’
74°11.62’
74°11.60’
74°11.61’
74°11.61’
74°11.62’
74°10.05’
74°09.73’
74°09.73’
74°13.26’
longitudine E prof. (m) recupero (cm)
166°47.99’
827,2
685
166°03.16’
1036
166°03.66’
1034
166°03.33’
1034
140
166°03.31’
1032
110,5
166°03.34’
1033
463
165°56.10’
1025
370
165°57.71’
1058
445,5
166°57.78’
1055
461
166°19.14’
859
262
Terra Nova Bay (baia Evans Inlet, baia Adélie Cove)
Fra il 9 ed il 15 gennaio 2005 si è svolta l’attività prevista nella baia di Evans Inlet, compresa fra Cape
Russell ed Inexpressible Island, e nella baia di Adélie Cove.
197
Nella baia Evans Inlet è stato eseguito un survey acustico SBP per 27 miglia (tab. It-13 – fig. It-14). Sono
stati quindi fatti 5 carotaggi su 3 siti scelti in base allo spessore ed alla struttura dei sedimenti identificati come
più fini dall’osservazione dei profili SBP. Dei 5 carotaggi, 4 sono andati a buon fine (la carota 1 è stata
replicata 2 volte), mentre il quinto recupero è andato vuoto (tab. It-14).
Nella baia di Adélie Cove è stata fatta una campionatura utilizzando il mezzo minore Malippo. Sono state
recuperate due carote con carotiere SW104 e due campioni con benna (tab. It-15).
Non si disponevano dati sedimentologico-stratigrafici dell’area di Evans Inlet fino ad ora. L’indagine fatta
quindi in occasione della XX Spedizione risulta essere un elemento di novità. Per quanto l’area indagata
mediante SBP non sia molto estesa, si può comunque rilevare come la morfologia del fondo sia piuttosto
articolata, caratterizzata da scarse coperture recenti comunque confinate nelle zone di basso topografico. In
base ai dati sismici a disposizione non è stato possibile individuare una unità stratigrafica continua.
Le misure di suscettività (fig. It-15), confermate dalle osservazioni effettuate ai tagli delle carote, indicano
un sedimento fine (sabbia fangosa) con occasionale presenza di materiale più grossolano (IRD). La frazione
biogenica riscontrata nei sedimenti campionati è scarsa e data da spicole di spugna, diatomee e rarissimi
foraminiferi bentonici ed agglutinanti.
Tab. It-13: Coordinate di inizio-fine profili Sub Bottom Profiler - Evans Inlet
data
ora UTC
09/01/2005
09.40
09/01/2005
10.30
09/01/2005
10.30
09/01/2005
10.40
09/01/2005
10.55
09/01/2005
11.13
09/01/2005
11.20
09/01/2005
11.30
09/01/2005
11.40
09/01/2005
11.55
09/01/2005
12.00
09/01/2005
12.25
09/01/2005
12.30
09/01/2005
12.50
09/01/2005
13.00
09/01/2005
13.50
09/01/2005
14.20
09/01/2005
14.50
09/01/2005
15.35
09/01/2005
15.50
fix
184
194
194
196
200
204
206
208
210
213
214
219
220
224
226
236
242
248
257
260
latitudineS
74°57,43'
74°53,02'
74°53,02'
74°53,68'
74°54,08'
74°54,45'
74°54,71'
74°54,50'
74°54,85'
74°55,45'
74°55,72'
74°55,64'
74°55,86'
74°56,35'
74°56,80'
74°57,00'
74°57,11'
74°57,36'
74°56,14'
74°55,84'
longitudineE prof (m) SBP note
163°55,95'
552 8
inizio profilo 1-2
163°49,39'
723
fine profilo 1-2
163°49,39'
723
inizio profilo 2-3
163°48,12'
396
fine profilo 2-3
163°51,78'
144
inizio profilo 4-5
163°48,91'
573
fine profilo 4-5
163°48,89'
603
inizio profilo 5-6
163°52,23'
450
fine profilo 6-6
163°52,31'
472
inizio profilo 6-7
163°47,55'
388
fine profilo 6-7
163°47,76'
549
inizio profilo 7-8
163°58,25'
353
fine profilo 7-8
163°58,83'
382
inizio profilo 8-9
163°50,69'
495
fine profilo 8-9
163°46,95
380
inizio profilo 9-10
164°02,99'
470
fine profilo 9-10
164°09,06'
505
163°56,82'
532
fine profilo 10-11
164°01,75'
419
164°05,11'
376
fine profilo 11-12
Tab. It-14: Stazioni di campionamento in Evans Inlet
data
09/01/2005
09/01/2005
09/01/2005
09/01/2005
09/01/2005
ora UTC
18.35
19.52
21.22
23.58
23.05
tipo di prelievo
carota
carota
carota
carota
carota
sigla campione
1c
1bis c
2c
3c
3bis c
latitudine
74°56.97’S
74°57.08’S
74°54.25’S
74°53.10’S
74°53.05’S
longitudine
16401.51’E
16401.68’E
16352.00’E
16350.15’E
16350.30’E
prof (m)
480
472
563
681
661
recupero (cm)
61
24
36.5
134
//
Tab. It-15: Stazioni di campionamento in Adélie Cove
data
14/01/2005
14/01/2005
14/01/2005
14/01/2005
14/01/2005
14/01/2005
15/01/2005
tipo di prelievo
benna
carota SW
carota SW
benna
carota SW
carota SW
carota SW
sigla
4b
5sw
6sw
7b
8sw
9sw
10sw
latitudine
74° 46.7’S
74° 46.7’S
74° 46.5’S
74°46.00’S
74°46.03’S
74°46.172’S
74°45.964’S
198
longitudine
163°58.00’E
163°58.00’E
163°58.7’E
164° 06.5’E
164° 06.586’E
164° 06.057’E
164° 06.492’E
prof (m)
73
72
48
172
167
179
166
recupero (cm)
51,5
2
2
0,5
22
Depth in core (cm)
0
0
2000
4000
0
2000
4000
0
2000
4000
6000
100
BAY05-1c
200
BAY05-2c
BAY05-3c
Fig. It-15: Evans Inlet - Profili di suscettività magnetica
Fig. It-14: Evans Inlet - ubicazione profili SBP
Cape Bird
Nell’area di Cape Bird (6/2/05) il survey acustico (SBP) ha coperto un’area di 41 miglia (tab. It-16 - fig. It16) grazie al quale sono state identificate due stazioni dove effettuare 2 box core e 2 carotaggi. Sono stati
recuperati in totale 5.6 m di sedimento in carota (tab. It-17). La limitata acquisizione SBP, vista l’estensione
dell’area, ha consentito tuttavia di definirne alcune caratteristiche. In particolare, risulta evidente una scarsa
copertura sedimentaria distribuita in modo frammentario. Nelle zone di basso topografico si sono rilevati i
corpi. con maggiore spessore, confinati alla base della scarpata e caratterizzati da una superficie al tetto
molto irregolare. La morfologia d’insieme e la distribuzione di questi corpi mostrano caratteri compatibili sia
con una messa in posto attraverso fenomeni franosi, sia con gli effetti dell’opera di correnti. Studi futuri
potranno verificare se si tratti di corpi franosi o di accumuli elaborati da correnti.
La suscettività magnetica relativa alle due carote (fig. It-17) evidenzia la presenza di sedimento
vulcanoclastico misto a materiale biogenico e sparsi elementi grossolani (IRD). Il materiale biogenico è dato
soprattutto da diatomee e spicole di spugna.
Tab. It-16: Coordinate di inizio-fine profili Sub Bottom Profiler – Cape Bird
data
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
6/02/05
ora UTC
5.03
5.15
5.18
5.29
5.30
7.10
8.20
8.30
8.50
9.40
9.50
10.56
15.32
16.30
fix
2762
2765
2766
2769
2770
2780
2789
2790
2793
2798
2800
2807
2820
2826
latitudine S
77° 02,74'
77° 03,83'
77° 04,01'
77° 04.82'
77° 05,33'
77° 07,58'
77° 13,49'
77° 13,14'
77° 12,15'
77° 09,79'
77° 09,05'
77° 05,65'
77° 05,88'
77° 04,86'
longitudine E prof. (m) SBP Note
167° 23,52'
738
50
inizio profilo 1-3
167° 16,93'
804
fine profilo 1-3
167° 15,41'
817
inizio profilo 3-4
167° 12,89'
884
fine profilo 3-4
167° 06,51'
886
inizio profilo 4-5
166° 30,44
859
fine profilo 4-5
166° 17,66'
494
inizio profilo 5-6
166° 14,65'
610
fine profilo 5-6
166° 15,92'
694
inizio profilo 7-8
166° 28,57'
586
fine profilo 7-8
166° 30,19'
631
inizio profilo 9-10
166° 34,98'
917
fine profilo 9-10
166° 46,73'
853
50B inizio profilo 10-11
167° 21,34'
773
fine profilo 10-11
Tab. It-17: Stazioni di campionamento in Cape Bird
data
06/02/05
06/02/05
06/02/05
06/02/05
ora UTC
12.36
13.26
17.17
18.04
tipo di campione
box core
carota
box core
carota
sigla
34bc
35c
36bc
37c
latitudine
77°06.37’S
77°06.24’S
77°05.31’S
77°05.18’S
199
longitudine
166°33.45’E
166°34.14’E
167°11.60’E
167°11.70’E
prof. (m) recupero (cm)
902
909
412
879
876
150
0
0
3000
6000
0
3000
6000
9000
Depth in core (cm)
100
200
300
400
BAY05-35c
500
BAY05-37c
Fig. It-17: Cape Bird - profili di suscettività magnetica
Fig. It-16: Cape Bird - ubicazione profili SBP
• La buona riuscita delle operazioni a mare è stata possibile grazie all’integrazione tra i partecipanti dei
diversi progetti. È auspicabile, quindi, la strutturazione del lavoro attraverso la formazione di un unico
gruppo di tecnici provenienti dai diversi progetti per formare una squadra al servizio di tutti i progetti
che hanno determinate esigenze, così come è stato fatto per il gruppo mooring.
• È necessario un aggiornamento del software di navigazione che, così come è, risulta obsoleto.
• Appare sempre più necessario un servizio di fornitura di mappe del ghiaccio e previsioni meteo
dedicate alla nave
b) Progetto Fierro1: Ruolo degli eventi paleoclimatici tardo-quaternari nella evoluzione dei depositi
sedimentari del Central Trough/Joides Basin: stratigrafia sismica ad alta
risoluzione ed evoluzione delle facies acustiche
N. Corradi, C. Cavallo; A. Demergasso; A. Giordano
Premessa
La comprensione della estensione, volume e fluttuazioni della calotta glaciale antartica nelle due finestre
temporali di 250.000-300.000 e 20.000 anni è uno degli aspetti che gli studi sul paleoclima pongono come
obiettivo principale. È noto che le serie sedimentarie sin e post-deposizionali conservano marker morfologici,
stratigrafici, composizionali, biologici e fisici che registrano le fasi di avanzata, ancoraggio e ritiro di una Ice
Shelf lungo la piattaforma continentale.
La stratigrafia sismica a diversi gradi di risoluzione e condotta su grande scala, mette a disposizione
diversi modelli di sedimentazione lungo la piattaforma continentale, individuando sia le caratteristiche
strutturali del substrato che la evoluzione delle coperture sedimentarie nei vari settori strutturali del Mare di
Ross, delineando anche i processi generali di progradazione ed aggradazione conseguenti alle fasi di
avanzata e ritiro delle calotte.
Al contrario, gli studi sulla stratigrafia di dettaglio dei corpi sedimentari collegati alle oscillazioni climatiche
recenti è ancora poco conosciuta in ampi settori della piattaforma continentale e l'applicazione di indagini
stratigrafiche e sedimentologiche in bacini dove i record stratigrafici abbiano avuto sufficienti possibilità di
preservazione, può dare un utile contributo di conoscenza alla evoluzione delle calotte di ghiaccio.
Sebbene alcuni autori propongano facies acustiche, determinate sulla base di geometria esterna,
correlazione tra caratteri, ampiezza della superficie limite, intensità del segnale acustico e geometria dei
riflettori interni, la conoscenza è ancora limitata a causa della scarsezza dei dati disponibili. Il Central
Trough/Joides Basin rappresenta, per caratteristiche morfologiche e distanza dalla posizione della Ross Ice
Shelf e dai ghiacciai di sbocco, un laboratorio naturale nel quale i processi sedimentari hanno consentito un
elevato grado di preservazione delle serie.
Le risultanze delle campagne condotte nell’ambito del PNRA hanno messo in evidenza come l'area sia
caratterizzata da morfologia e depositi sedimentari che hanno registrato i movimenti e le variazioni
volumetriche della calotta glaciale sulla piattaforma continentale durante il tardo quaternario. Le indagini
sismostratigrafiche condotte nell’ambito della XX Spedizione sono state mirate al rilievo dei corpi sedimentari
riferibili agli ultimi 40-50.000 anni con particolare riferimento alla estensione della calotta durante il Last
200
Glacial Maximum (LGM). La regolarità della maglia delle rotte e le configurazioni strumentali di geofisica
adottate hanno consentito di ottenere profili ad elevata risoluzione spaziale e verticale. Questi dati
consentiranno di fornire un utile contributo alla comprensione dei processi di sedimentazione conseguenti
alle oscillazione della calotta attraverso la lettura delle facies sismiche.
L’avanzamento tecnologico ottenuto attraverso il completamento della versione 2.0.8 della piattaforma di
acquisizione dei dati geofisici D-Seismic, realizzata per le specifiche esigenze del Progetto, ha consentito di
ottenere serie di dati particolarmente significative, idonee al riconoscimento delle facies sismiche e funzionali
alla stima degli spessori delle serie sedimentarie, preventivamente alle operazioni di carotaggio.
Obiettivi della campagna
L’obiettivo principale della campagna consiste nello studio degli eventi erosivi e deposizionali tardoquaternari durante e successivamente all'ultima avanzata della calotta glaciale (LGM). La produzione di una
stratigrafia sismica ad alta risoluzione idonea al riconoscimento delle facies e della loro evoluzione permette
la definizione delle caratteristiche sismostratigrafiche dei depositi (Diamicton basale, sedimento glaciomarino
e copertura pelagica drappeggiante), corrispondenti ai differenti eventi di sedimentazione.
Le aree indagate si situano nel settore centrale del Mare di Ross, dove le serie sedimentarie hanno
registrato con maggiore dettaglio l’avanzata e le fluttuazioni della calotta antartica ed in particolare:
- il settore più settentrionale del bacino Joides, che si situa quasi in corrispondenza del ciglio attuale della
piattaforma continentale, per individuare marker sismostratigrafici dell'ancoraggio della calotta o del
collegamento verso l'oceano delle acque confinate sotto i ghiacci;
- la soglia mediana che divide il settore settentrionale dal meridionale, di costruzione sedimentaria, indagata
dal sito ODP 273 e da un profilo sismico Sparker 9 kJ PNRA 1991, la cui risoluzione non è idonea a definire
il ruolo determinante della soglia stessa nel distacco dai fondali della calotta e preservare le massime
profondità del bacino settentrionale dal carico dei ghiacci;
- il settore meridionale del quale si dispone soltanto di un profilo Sub Bottom Profiler mediano al bacino ma
che fornisce utili indizi per la conoscenza della sedimentazione postglaciale.
Il secondo obiettivo qualificante della campagna è consistito nell’applicazione e collaudo della versione
2.0.8. della piattaforma di acquisizione di dati geofisici D-Seismic progettata e realizzata all'interno dei
programmi PNRA ed impiegato utilmente durante la XVII Campagna. Tale sistema di acquisizione e di
controllo delle acquisizioni Sub Bottom Profiler e Sparker, consente di ottenere registrazioni digitali ad alta
risoluzione offrendo una migliore resa strumentale del segnale sismico in ricezione, anche sotto il profilo di
una migliore leggibilità delle acquisizioni, nell'ottica di campionamenti mirati alla calibrazione delle serie.
Il terzo obiettivo, minoritario, ma conseguente agli impegni presi nella riunione di Bologna del 14.09.04
preventiva alla campagna, è stato l’ubicazione di tutti i siti di carotaggio e box corer previsti dagli altri progetti
partecipanti alla campagna (Baie, Abioclear, Asioli) attraverso l’esecuzione di profili Sub Bottom Profiler e
l’esecuzione di grigliati SBP in corrispondenza delle baie in studio dall’omonimo programma, al fine di
mappare le serie lutitiche biogeniche.
Il quarto obiettivo, sempre perseguito durante le campagne di oceanografia geologica, è stata
l’esecuzione di profili SBP sulle rotte di trasferimento più significative, al fine di raffittire le acquisizioni nei
settori in studio o su aree di cui non si dispone di dati sismostratigrafici.
Le attività sono iniziate immediatamente dopo la partenza dalle Nuova Zelanda con l’allestimento del
laboratorio 7 dedicato alle strumentazioni di survey sismico. Tale laboratorio risultava già parzialmente
allestito, in quanto i partecipanti avevano provveduto a collaudare alcune apparecchiature e i trasduttori già
in Italia. Nel laboratorio sono state anche approntate le due piattaforme di acquisizione digitali dei segnali
geofisici D-Seismic relativamente al Sub Bottom Profiler (SBP) e allo Sparker (SPK). A poppa, nel locale
verricelli, sono state allocate le unità di potenza del sistema Sparker.
Durante il primo periodo di attività, le operazioni di prospezione hanno riguardato soltanto le acquisizioni
SBP in collaborazione con gli altri gruppi per il rilievo dei sedimenti lutitico biogenici, al fine della localizzazione
di prelievi di fondo. Nel contempo sono stati acquisiti profili SBP su rotte di trasferimento. L’attività Sparker si è
limitata alla esecuzione di 20 nm per la taratura del sistema, l’allineamento delle sorgenti e dell’idrofono.
Particolarmente significativo è stato il collaudo del multitip array a doppia sezione con 120 elettrodi e la scelta
della catena idrofonica appositamente realizzati per le specifiche della XX Campagna.
Nel periodo 17/1 – 9/2/05 vengono eseguiti i survey sismico Sparker e Sub Bottom Profiler nel settore
settentrionale del Joides Basin ed in quello meridionale del Central Trough, fino alla latitudine di 75°40’S,
secondo una maglia regolare di 8 transetti trasversali all’asse del bacino per una lunghezza complessiva di 408
nm ed una rotta longitudinale all’asse del bacino tra le più lunghe eseguite, anche nel panorama internazionale,
dalla latitudine di 75°55’S, in posizione più meridionale fin’oltre il ciglio della piattaforma continentale, alla
latitudine di circa 73°S, per una lunghezza di 230 nm.
Le configurazioni strumentali adottate hanno consentito di ottenere rilievi sismici ad alto potere risolutivo:
submetrico e penetrazioni di circa 300 ms (TWTT) per lo sparker, consentendo di rilevare le serie
201
sedimentarie relative agli episodi più recenti di esarazione della calotta antartica sui fondali e decimetrico per
il Sub Bottom Profiler, per il rilievo dei sedimenti postglaciali. Le rotte hanno intersecato alcune linee
sismiche, a diverso potere risolutivo, eseguite nelle scorse campagne e siti di carotaggio, già campionati,
che potranno costituire elementi di calibrazione dei rilievi sismici. La prospezione ha altresì intercettato il sito
di perforazione ODP 273 del Leg 28, in modo da descrivere con maggior dettaglio la stratigrafia delle serie
successive alle unconformity U2/U3/Late Pleisocene Unconformity.
Le attività di prospezione Sparker e Sub Bottom Profiler inerenti il programma di ricerca sono state
intercalate anche da acquisizioni di solo SBP in collaborazione con gli altri gruppi di ricerca impegnati in
campagna (Baie/Asioli/Abioclear) per la localizzazione di siti di carotaggio/box corer con l’esecuzione di rotte
di circa 3 nm e individuazione della posizione di carotaggio. Per l’Unità Baie, oltre alla localizzazione dei
punti di campionamento sono stati eseguiti rilievi SBP per definire i depositi sedimentari fini postglaciali.
Lungo le rotte di trasferimento tra i siti di attività delle varie Unità è stato eseguito un survey di solo SBP
su transetti ritenuti significativi e continui, particolarmente nel settore Central Trough/Central High, mooring H
(75°57.7’S; 177°18.4’W) e mooring H3 (75°02.5’S; 176°29.0’W).
La figura It-18 mostra una esemplificazione delle rotte eseguite durante i survey geofisici. In totale sono
state eseguite 2637 nm di rilievi così ripartiti: 638 nm di Sparker, 1514 nm di profili Sub Bottom Profiler su
rotte di trasferimento, 350 mn di linee SBP per il programma Baie e complessivamente 135 nm per la
localizzazione dei siti di campionamento.
Fig. It-18: Schema esemplificativo delle linee geofisiche Sub Bottom
Profiler e Sparker. Si veda nel testo e sulle mappe di dettagio la
localizzazione delle rotte di ogni singola prospezione.
Prospezione Sparker e Sub Bottom Profiler
La prospezione nel settore Central Through/Joides Basin ha
avuto uno sviluppo complessivo di 626 nm, con l’esecuzione di
un transetto longitudinale che ha raccordato l’intero bacino, in
modo da differenziare gli assetti sismostratigrafici della inner
shelf, della struttura sedimentaria corrispondente alla grounding
zone wedge riferita al LGM, del bacino settentrionale (Joides) e
della piattaforma esterna con i depositi di shelf margin delta fan
complex. Nella figura It-19 è riportato il grigliato delle rotte
eseguite.
Per la prospezione sismica (monocanale) si sono utilizzati
uno Sparker con array a 120 elettrodi e potenza di emissione
compresa tra 400 e 900 Joule, con potere risolutivo stimato di
circa 50 cm. In contemporanea è stato utilizzato un Sub Bottom
Profiler a 3.5 kHz, con potere risolutivo di circa 30 cm, per il
rilievo dei sedimenti fini pelagici (facies sismica 1) e i sedimenti
delle facies 2/3, glaciomarini, purché di tessitura sottile; in
tabella It-19 sono riportate le facies sismiche utilizzate nel testo.
202
Fig. It-19: Mappa rappresentativa delle
rotte
seguite
nel
Joides
Basin,
corrispondenti alla prospezione Sparker
400-900 Joule e SBP. In grassetto sono
indicate le linee sismiche rappresentate.
Vengono di seguito riportati alcuni profili Sparker con una interpretazione preliminare riferita
principalmente alla serie sedimentaria successiva al LGM.
Profilo D-A SPK20
Linea sismica tracciata lungo l’asse del bacino dalla inner shelf fino al ciglio della piattaforma continentale
(figg. It-20 e It-21).
L’esame dell’intero profilo mette in evidenza quattro settori in cui è suddivisibile l’intero bacino: zona a sud
della soglia (inner shelf), soglia e piattaforma esterna, depositi di ciglio (delta fan complex), scarpata:
Zona a sud della soglia: è il settore dove la calotta è avanzata producendo una esarazione dei depositi
precedenti, qui rappresentati solo dalla superficie d’esarazione (subglacial till) facies 4b e un deposito
troncato massivo glaciomarino. La superficie d’esarazione tronca anche ulteriori unconformity riferibili ad
episodi di avanzata/ritiro precedenti, talvolta ben conservati favoriti forse anche dall’assetto strutturale del
bacino. L’episodio erosivo LGM si sovraimpone su tutti gli episodi di sedimentazione precedenti che indicano
anche contributi laterali con lo sviluppo di bacini trasversali all’asse attuale. La serie sedimentaria successiva
al LGM (fig. It-22) è rappresentata da una unconformity erosionale discordante sulle precedenti e depositi
sub glacial till (facies 4a), sormontata da depositi glaciomarini a morfologia hummocky (facies 2/3). I depositi
della facies 1, corrispondenti al draping pelagico non è valutabile sia alla acquisizione Spk che SBP.
Fig. It-20: Settore meridionale del Central Trough/Joides Basin fino alla grounding zone wedge. Tempi espressi in TWTT.
Fig: It-21: Settore settentrionale del Joides Basin fino al ciglio della piattaforma continentale con i depositi di delta fan
complex e di scarpata continentale. Tempi espressi in TWTT.
Fig. It-22: Ingrandimento del settore di inner shelf nella quale sono ben rappresentati la superficie d’esarazione glaciale, i
depositi di subglacial till (facies sismica 4a) e i sedimenti glaciomarini (fs 2/3). Tempi espressi in TWTT.
203
Soglia e piattaforma esterna: struttura sedimentaria complessa che segna il limite settentrionale
dell’ancoraggio della calotta relativa al LGM. Questo deposito sedimentario (fig. It-23) conserva registrati
nella serie sedimentaria le fasi di ancoraggio e di arretramento della calotta, in particolare la superficie di
esarazione che, a tratti è amalgamata con gli episodi precedenti; i depositi progradanti a giacitura downlap,
testimoni dell’azione di accumulo di sedimenti glaciomarini ice proximal con una evidente stratificazione
(facies sismica 3a). A questi depositi si sovraimpone la serie conseguente al ritiro della calotta con sedimenti
di fs 2, massivi, glaciomarini. La facies 1 è assente (almeno dai rilievi ad elevata risoluzione dell’SBP) ed
inizia ad avere potenze misurabili solo oltre la batimetrica di 525 metri, con spessori compresi tra 2.5-3.5 ms
(TWTT). Tali sedimenti drappeggianti, nello sviluppo del bacino, aumentano progressivamente di spessore
fino ad un massimo di spessore >4 ms (TWTT) fino al depocentro situato alla massima profondità, per poi
decrescere in spessore in direzione del ciglio della piattaforma. I sedimenti, rappresentati da diatomaceous
mud olocenici sono stati mappati per la quasi totalità; le linee SBP eseguite in contemporanea allo Sparker
rappresentano il completamento del grigliato utile al completamento della mappatura. La serie sedimentaria
successiva al LGM nella piattaforma esterna è rappresentata dalla tipica sequenza glaciale/post glaciale
(Subglacial Till, glacial marine sediments, open marine diatomaceous mud and pelagic sediments).
Depositi di ciglio: è situato in prossimità del ciglio della piattaforma continentale e rappre-senta un corpo
progradante stratificato; è indice di una elevata sedimentazione glaciomarina, spesso anche con fenomeni
gravitative. Questi depositi si sviluppano vicino alla grounding-line e nel caso del Joides Basin
rappresentano un episodio precedente al LGM (figg. It-21 e It-24a).
Scarpata: la copertura sedimentaria recente è rappresentata, in questo settore, dai sedimenti progradanti dei
depositi di ciglio. L’elevato tasso di sedimentazione, rappresentato da sedimenti a diverse tessiture e la
acclività della scarpata determinano frequenti fenomeni gravitativi, riscontrabili anche all’interno della serie
sedimentaria (fig. It-24b).
Tab. It-18: Posizioni dei vertici delle rotte seguite nella prospezione Sparker e Sub Bottom Profiler.
ora UTC
data
17/01/2005
18/01/2005
19/01/2005
28/01/2005
28/01/2005
28/01/2005
28/01/2005
28/01/2005
30/01/2005
01/02/2005
02/02/2005
02/02/2005
03/02/2005
03/02/2005
04/02/2005
04/02/2005
05/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
latitudine
1831
0117
1414
0210
0724
0955
1822
2126
1140
1912
1852
2322
1126
1554
0142
0808
0020
0202
1541
75°54.99’S
75°23.96’S
73°01.18’S
73°19.52’S
73°39.44’S
74°00.95’S
73°34.94’S
73°55.77’S
74°27.87’S
74°44.24’S
74°09.50’S
74°19.19’S
74°57.13’S
75°08.98’S
74°34.97’S
74°56.43’S
75°20.06’S
75°33.64’S
75°18.91’S
longitudine
169°59.68’E
170°56.04’E
177°55.17’E
176°03.42’E
177°14.32’E
176°53.71’E
174°39.69’E
173°40.06’E
175°44.01’E
175°15.54’E
172°34.83’E
171°30.08’E
174°35.65’E
173°54.89’E
171°09.88’E
170°49.69’E
173°35.44’E
173°13.47’E
170°04.05’E
prof (m)
598.8
884.0
976.0
428.8
501.2
409.6
373.6
380.8
448.8
368.4
333.6
456.8
400.8
463.6
383.6
443.6
466.8
480.0
424.8
inizio linea D  A
Cambio coordinate
Fine linea D  A
inizio linea E - F
Fine linea E - F
inizio linea H - G
fine linea H - G
Inizio linea I- L
fine linea I - L
inizio linea N-M
fine linea N-M
inizio linea O-P
fine linea O-P
inizio linea R-Q
fine linea R-Q
Inizio linea S-T
fine linea S-T
inizio linea V-U
fine linea V-U
Tab. It-19: Facies sismiche richiamate nel testo
Unità
Facies
Geometria interna
1
Transparent but in place also
laminated
2
Massive
3a
Laminated
3b
Massive
3
Massive
4a
Massive to chaotic with strong
diffraction hyperbolic reflection
4b
Massive to chaotic
Geometria esterna
Interpretazione
Open marine Diatomaceous mud
and pelagic sediment
Glacial marine ice proximal
Sheet; erosional lower surface
overridden by ice sheet
Hummocky upper surface; with draped fill Glacial marine Ice proximal
Hyperbolic reflection upper surface;
Glacial marine open water to suberosional lower surface
ice shelf
Hummocky upper surface; erosional
Glacial marine ice proximal
lower surface
overridden by an ice sheet
Hummocky upper surface; frequent
Subglacial diamicton
hyperbolic reflection
Smooth to hummocky upper surface;
Subglacial diamicton
flat erosional lower surface
Draped fill
204
Correlazione con
Shipp et al. 1999
Facies 1
Facies 2
Facies 3
Facies 4a
Facies 4b
Profilo N-M SPK42
Il profilo Sparker SPK42 (fig. It-25) mostra la morfologia del bacino e la stratigrafia dei primi 500 ms
(TWTT) della copertura sedimentaria. Il profilo, trasversale alla soglia mostra numerosi depositi riferibili a tilli
tongues depositati dalle calotte glaciali. La linea sismica intercetta anche il sito di perforazione 273 del Leg
28. I dati acquisiti rappresentano l’intera serie perforata.
Attività a supporto dei progetti di ricerca
L’attività a supporto delle Unità di ricerca partecipanti alla XX Campagna è consistita nella realizzazione
di grigliati di sismica Sub Bottom Profiler per l’inquadramento morfologico e sedimentologico (riferito ai
sedimenti lutitici penetrabili al segnale di 3.5 kHz) del Progetto Baie, utili anche alla individuazione di serie
sedimentarie espanse campionabili. La ricerca dei siti di carotaggio e box corer dei progetti Asioli e Abioclear
è stata eseguita con la realizzazione di linee sismiche SBP di 3 nm.
Fig. It-23: Grounding zone wedge attribuibile all’avanzata e ritiro dell’ Ice sheet durante l’lGM. Le frecce indicano le
attribuzioni preliminari alle facies sismiche. Tempi espressi in TWTT.
a
b
Fig. It-24: (a) particolare dello Shelf Margin Delta Fan Complex che mostra i depositi progradanti. (b) stratigrafia della
scarpata continentale e fenomeni gravitativi
Fig. It-25: Profilo Sparker SPK 42. Tempi espressi in TWTT.
205
Viene riportato in figura It-26 un esempio di acquisizione SBP e relativa taratura con il log di suscettività
magnetica (fornita dai colleghi del Progetto Abioclear) della carota Abio38. Il prelievo di alcuni subcampioni
effettuati sui top di 15 box corer, da sottoporre a prove geotecniche, porteranno ad una taratura delle linee
SBP. Le proprietà fisiche dei sedimenti prelevati saranno inoltre indispensabili alla implementazione di
software idoneo al calcolo della riflettometria dei fondali.
Fig. It-26: Acquisizione Sub Bottom Profiler del sito di campionamento Abio38 e taratura della stratigrafia sismica con il
log di suscettività magnetica.
La piattaforma di acquisizione D-Seismic
La XX Campagna ha visto l’utilizzo della versione
2.0.8. del programma di acquisizione D-Seismic,
aggiornamento 2004 del programma realizzato dalla
U.O. di Napoli (GHE-GIO), che ha partecipato alla
campagna inviando un tecnico. I due sistemi di
acquisizione sono stati abbinati alle apparecchiature
Sparker e SBP. Lo schema generale della strutturazione Hardware è mostarta in figura It-27. La versione
2.0.8. del software presenta numerosi aggiornamenti
soprattutto per la gestione del segnale geofisico in
acquisizione ed in fase di playback (fig. It-28).
In particolare sono stati aggiunti moduli di:
• analisi del segnale, tramite la visualizzazione dello
spettro di ampiezza del segnale geofisico
(trasforma-ta di Fourier) con la scelta del numero
Fig. It-27: Diagramma a blocchi del sistema hardware
di campioni da graficare, agendo in tempo reale
controllato da D-Seismic.
del dato acquisito;
• applicazione di filtri, in tempo reale, attraverso
applicazione di algoritmi matematici, in modo da creare soglie passa alto, passa basso, passa banda e
stop-banda, con capacità di processare segnali in ingresso e in palyback;
206
•
scelta delle sequenze di applicazione dei filtri con possibilità di definire l’ordine della funzione di
trasferimento.
• output su file *.bmp delle schermate del profilo sismico;
• aggiornamento del protocollo di acquisizione dei dati di navigazione.
Durante le acquisizioni Sparker l’adozione del modulo di analisi dello spettro di ampiezza è stato
indispensabile per l’applicazione ottimale della geometria di tutto il sistema di acquisizione (trasduttore
elettroacustico Sparker e catena di idrofoni), soprattutto in relazione all’utilizzo di una nuova sorgente
multipunte a 120 elettrodi opportunamente realizzata per le esigenze della XX Campagna.
Fig. It-28: Schermata delle innovazioni introdotte nella versione 2.0.8. del programma attraverso i comandi
dell’interfaccia utente.
Settore di Ricerca di Ricerca 6: FISICA E CHIMICA DELL’ATMOSFERA
PROGETTO 2004/6.4: ozono e costituenti minoritari dell'atmosfera.
L. Langone, F. Giglio
Premessa
Per dare un contributo allo studio della variabilità dei flussi di CO2 all’interfaccia aria-mare su scala
interannuale e per giungere ad una stima del diverso ruolo esercitato dalle aree oceaniche, dall’atmosfera e
dalla biosfera occorre disporre di misure dirette ed accurate. Nelle aree oceaniche, le misure dei valori di
concentrazione di CO2 sono ancora estemporanee e senza carattere di continuità spazio-temporale. Questo
non favorisce l’impostazione di modelli previsionali e obbliga ad interpolazioni tra i pochi valori disponibili.
Nell’ambito del PNRA è stata data l’opportunità a mettere a punto una metodologia di misura e di
effettuare misure dirette in continuo di concentrazione di CO2 atmosferica lungo rotte a percorrenza
emisferica dall’Italia all’Antartide per mezzo di una stazione mobile in configurazione adatta ad operare a
bordo nel corso della navigazione.
Obiettivi
Il Progetto si propone di fornire misure dirette laddove queste sono rare o sparse, come le aree remote
oceaniche o polari allo scopo di calcolare le velocità di crescita del CO2 atmosferico alle diverse fasce
latitudinali. Inoltre si approfondiranno i fenomeni di scambio (assorbimento/emissione) del CO2 tra oceano ed
atmosfera.
207
Attività svolta
Il laboratorio, posto sull’aletta a dritta della plancia, è stato allestito direttamente a Ravenna prima della
partenza dell’Italica per l’Antartide. Il giorno 31 dicembre, dopo aver lasciato il porto di Lyttelton da appena 4
ore e dopo 40 ore di aereo, è iniziato il programma di campionamento di aria tramite flask per la misura degli
isotopi stabili del carbonio nella CO2 atmosferica. Il campionamento di aria è proseguito a frequenza di circa
uno per grado di latitudine lungo tutto il tragitto dalla Nuova Zelanda al Mare di Ross ed è stato completato a
circa 71°S. Sono stati complessivamente raccolte 24 flask che verranno analizzate al ritorno in Italia. A
partire da circa il 60° parallelo, è stata inoltre attivata l’acquisizione in continuo di temperatura e conducibilità
(salinità) dell'acqua superficiale.
Nella seconda parte della crociera oceanografica, in corrispondenza di alcune stazioni idrologiche del
Mare di Ross particolarmente significative (es. siti di ancoraggio), sono stati raccolti campioni di acqua a
varie quote per misurare la composizione isotopica di carbonio e ossigeno del carbonio inorganico disciolto
(DIC). In tabella It-20 e -21 sono fornite le posizioni dei prelievi rispettivamente dei campioni di aria e acqua.
13
Tab. It-20: Stazioni di campionamento di aria in flask per misure di δ CCO2
flask
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
data
ora (UTC)
31/12/04
09:39
01/01/05
04:14
01/01/05
09:20
01/01/05
14:15
01/01/05
19:35
02/01/05
00:45
02/01/05
05:50
02/01/05
11:05
02/01/05
16:58
02/01/05
23:03
03/01/05
04:29
03/01/05
09:42
03/01/05
14:56
03/01/05
19:50
04/01/05
00:25
04/01/05
04:56
04/01/05
21:20
05/01/05
02:07
05/01/05
06:08
05/01/05
10:50
05/01/05
16:00
05/01/05
23:20
06/01/05
07:55
06/01/05
20:21
latitudine S
44°00.31’
47°58.45’
49°02.30’
50°00.06’
51°02.33’
52°0140’
52°58.61’
54°00.91’
54°58.03’
56°00.67’
57°01.55’
58°00.89’
59°00.19’
60°01.28’
61°01.05’
62°00.87’
63°02.60’
64°05.02’
65°00.34’
66°00.12’
66°59.91’
67°59.81’
68°57.58’
70°54.05’
longitudine E
173°19.30’
174°12.75’
174°29.59’
174°42.41’
174°56.50’
175°06.50’
175°01.16’
174°57.30’
174°50.19’
174°43.26’
174°38.31’
174°33.74’
174°26.53’
174°17.81’
174°33.10’
174°51.26’
175°08.13’
175°36.50’
175°48.15’
176°27.07’
177°32.16’
178°23.26’
178°02.44’
175°00.60’
note
bruciatore acceso
13
Tab. It-21: Lista dei campioni di acqua da Carousel per misure δ CDIC.
stazione
CTD
livello del campione (m)
SITO O AN05001 5 - 25 - 50 - 75 - 100 - 500
SITO D AN05005 sup (pompa) 5 - 25 (rotto) - 50 - 75 - 100
AN05006 fondo
SITO A AN05016 3 – 10 – 25 – 80 – 100 – 300 – 791 (F)
SITO H AN05022 3 – 10 - 30 - 50 – 75 – 100 – 160 – 585 (F)
Abio14 AN05040 3 – 20 – 40 – 70 – 100 – 250 – 354 (F)
data
UTC latitudine longitudine profondità acqua (m))
04/01/2005 09:24 62°26.20’S 174°59.35’E
4525
10/01/2005 03:15 75°06.51’S 164°25.73’E
996
17/01/2005 02:13 76°41.65’S 169°05.11’E
791
29/01/2005 14:12 74°00.40’S 175°05.07’E
590
05/02/2005 04:31 75°22.01’S 176°10.85’E
355
• I trasferimenti da e per l’Italia risultano essere più lunghi e faticosi del necessario. Si ritiene inoltre
disumano il trattamento del personale che dopo 36-42 ore di aereo viene immediatamente imbarcato
per una navigazione nei mari più tempestosi del mondo;
• non esistono telecamere per sorvegliare le aree di lavoro;
• l’indumentistica ha mostrato aspetti contraddittori: nuove tute oceaniche più performanti rispetto alle
precedenti, ma nuovi stivali imbottiti (neri) assolutamente non confrontabili con i Sorel precedenti. I
guanti impermeabili arancione (unica taglia 10) non valgono i precedenti azzurri+sottoguanti gialli.
Mancano caschi protettivi, scarpe da lavoro con punta rinforzata da interno e/o da climi temperati
(NZ), ecc. Occorrerebbe investire per migliorare sia le condizioni operative che il livello di sicurezza.
Sembra che la legge 626 non sia ancora entrata in vigore nelle campagne antartiche;
• il software di navigazione è obsoleto. Se ne consiglia l’aggiornamento;
208
• mappe del ghiaccio e previsioni meteo dedicate alla nave sono diventate più frequenti, ma vengono
ancora viste come un optional, un servizio cioè fornito da MZS solo su richiesta. Sarebbe gradito
invece una procedura standard, collegamenti sicuri, con una periodicità certa.
Nell’ambito del PEA2004 il presente Progetto prevedeva attività sulla nave oceanografica Italica anche se
non con personale dedicato. L’attività è stata svolta avvalendosi della collaborazione degli scriventi che in
questa campagna afferivano ai progetti 4.10 Baie (L. Langone) e 8.6 Abioclear (F. Giglio). Si ringrazia la
disponibilità mostrata dai responsabili dei 2 progetti, E. Colizza e M. Ravaioli.
Settore di Ricerca 8: OCEANOGRAFIA ED ECOLOGIA MARINA
L’attività del Settore 8 ha previsto la fase sperimentale principale per il Progetto Abioclear e la consueta
attività della manutenzionee recupero dei mooring dei Progetti Abioclear (Progetto 2004/8.6: Abioclear –
Cicli Biogeochimici in Antartide - ricostruzione climatiche e paleoclimatiche. e Clima (8.3 CLIMA IV –
Processi di ventilazione nel Mare di Ross). Di buon accordo, i progetti si sono interfacciati sui percorsi e sui
siti. Come consuetudine ha operato un gruppo mooring e Idrologia trasversale ai due progetti (vedi pag. 41).
PROGETTO 2004/8.6: Abioclear – Cicli Biogeochimici in Antartide - ricostruzione climatiche e
paleoclimatiche.
M. Ravaioli
Il Progetto prevede lo studio dei cicli biogeochimici del carbonio e della silice nell’Oceano Meridionale, nel
tentativo di stimare il bilancio di esportazione del carbonio (prioritariamente), azoto e silice in un'area definita
del Mare di Ross ed in alcune stazioni dell'Oceano Meridionale. Il programma si basa sul concetto che la
reale comprensione delle relazioni tra i cicli biogeochimici degli elementi biogeni (in particolare C, N e Si) e le
fluttuazioni climatiche è ottenibile solo tramite approcci integrati, con lo studio tra i comparti funzionali
dell'oceano, dei processi attuali nella colonna d'acqua alle ricostruzioni del passato basate sulla decifrazione
del record sedimentario.
L’attività del progetto si è sviluppata su: oceanografia chimica, microbiologica, fisica e biogeochimica. Le
unità presenti sono state: SPE-RAV, SPE-CAT, SPE-FER, SPE-COR. Sono stati acquisiti campionamenti e dati
per le UU.OO. SPE-SER., SPE-LON e SPE-PIN.
Fig. It-29: Mappa della distribuzione delle stazioni nel Mare di Ross del Progetto Abioclear, Clima, ecc.
a) Unità Operativa SPE-RAV - Studio della Sedimentazione Biogenica
M. RAVAIOLI, S. ALIANI, F. GIGLIO, F. GRILLI, E. LIPPARINI, G. MAROZZI
L’obiettivo dell’U.O. Sedimentazione biogenica era quello di effettuare il campionamento di particellato
marino per analisi della silice e degli isotopi del carbonio, effettuare prelievi ideologici sia per Abioclear che
209
per i progetti presenti a bordo, manutenzionare mooring ed effettuare campionamenti del sedimento tramite
box-corer e carotiere a gravità.
Idrologia
Le misure idrologiche sono iniziate il 4/1/2005 quando è stata effettuata la prima stazione CTD in pieno
oceano in posizione 62°27’.01S e 174°59’.21E ad una profondità di 4575 m e sono terminate il 13/2/2005
con l’ultima stazione effettuata a favore degli Idrografi per il calcolo della velocità del suono utile alla
correzioni dei fondali misurati con l’ecoscandaglio, nella Baia di Ross. In tutto sono state fatte 44 stazioni
CTD per i vari progetti Abioclear, Clima, Chimica degli ambienti polari, Asioli e Baie, fig-It -29. Nella figura It30 sono rappresentate le posizioni e le sigle delle stazioni CTD effettuate per il Progetto Abioclear. I vertici
del quadrilatero Abio 01, 15, 22 e 09 corrispondono ai mooring B, H1, A, e D. In aggiunta a tutte le stazioni
fatte, sono state eseguite 8 stazioni CTD in corrispondenza dei punti di mooring per il controllo dei sensori
associati agli strumenti. In particolare sono state effettuate 4 stazioni sui mooring D, G, H2 e H1 del Progetto
8.3 Clima e 3 stazioni sui mooring A e B del Progetto 8.6 Abioclear.
Lo strumento utilizzato è una sonda multiparametrica Sea-Bird 9/11plus della SeaBird Electronics
equipaggiata, oltre che con i sensori standard di temperatura e conducibilità (per il calcolo della salinità e
densità) e pompa in duplice coppia, con un fluorimetro e torbidimetro Turner - SCUFA per la misurazione
della concentrazione di clorofilla a e del particellato sospeso (TSM: total suspended matter), un sensore di
ossigeno SBE43 per la misurazione della concentrazione di ossigeno disciolto, due sensori per la misura
della radiazione incidente (PAR, Photosynthetic Available Radiation) lungo la colonna d’acqua e superficiale
(SPAR, Surface Photosynthetic Available Radiation), e un altimetro della Benthos per la misurazione della
distanza della strumentazione dal fondo. Poiché il sensore di fluorescenza e torbidità può raggiungere una
profondità di 600 m, le stazioni che superano questa soglia sono state ripetute fino alla profondità massima.
In tabella 1 sono elencate tutte le stazioni di campionamento eseguite per il Progetto Abioclear con
specificato il numero di CTD eseguiti nella medesima stazione qualora fosse necessario togliere (per
profondità maggiori di 600 m) il fluorimetro e torbidimetro Turner – SCUFA. Dopo la partenza da MZS si è
reso necessario anche un intervento all’interno del sensore marino del PAR a causa di una deriva dell’offset.
Una resistenza è stata aggiunta alla scheda elettronica. Il sensore comunque avrà bisogno di una
ricalibrazione al suo rientro in Italia. I profili di irradianza sono stati acquisiti correttamente dal 26/1/2005.
-70° S
-71° S
200
-72° S
-75° S
500
ab02
ab03 ab04
700
ab08
ab09
ab33 ab10
ab19
ab36 ab29
ab07
ab11
ab12
ab18
2000
ab05
ab14
ab38
500
ab15
ab21
ab35
700
-77° S
1000
ab16
Ross 300
Bank
Ch
all
en
ge
rB
ab22
300
400
ab06
ab13 ab17
ab20
-76° S
3000
ab01
as
in
baye39
600 700
Iselin
Bank
Mawson
Bank
as7
Dr
yg
al
sk
iB
VI
CT
Latitude
-74° S
OR
IA
-73° S
as
in
LA
N
D
mG
500
500
600
-78° S
Ross Ice Shelf
-79° S
160° E
165° E
170° E
175° E
180° E
185° E
190° E
195° E
200° E
Longitude
Fig. It-30: Mappa della distribuzione delle stazioni nel Mare di Ross del Progetto Abioclear.
Per i prelievi di acqua è stato utilizzato un campionatore Rosette della Sea Bird Electronics SBE 32
accoppiato al CTD ed equipaggiato con 24 bottiglie idrologiche Niskin da 12 litri. La procedura di
campionamento è stata la seguente: portata la sonda a circa 15 m di profondità, si attende l’innesco delle
pompe che regolano il flusso dell’acqua ai sensori di misura. Portata poi la sonda in superficie, si da inizio al
profilo vero e proprio con l’acquisizione dei dati alla frequenza massima di 24 Hz e ad una velocità di discesa
di circa 1 m/s fino a circa 3 m dal fondo. Durante il profilo verticale vengono individuate le quote dove
chiudere le bottiglie idrologiche durante la risalita della sonda, per effettuare il prelievo dei campioni di acqua
da parte delle varie UU.OO.
210
Da una analisi preliminare del campo di temperatura alla superficie (non qui rappresentato per problemi
di spazio) si può notare la presenza di una massa di acqua calda nella parte occidentale, proprio in
prossimità dell’area interessata dalla polynya estiva nel Mare di Ross con valori che arrivano anche a 1.5°C.
La parte orientale della zona investigata presenta invece una massa d’acqua superficiale più fredda dovuta
alla vicinanza al Ross Ice Shelf. Il campo di salinità superficiale presenta valori che vanno da 34.08 psu
(dove l’acqua è più calda) a 34.4 psu (nelle stazioni più a ridosso della Ross Ice Shelf).
Da un analisi preliminare del campo di temperatura e salinità a 200 metri di profondità (fig. It-31), si può
notare la presenza di un netto fronte termoalino che separa acque più fredde e saline che sono indicative
delle sottostanti HSSW (High Salinity Shelf Water) addossate sul lato sud-occidentale del Mare di Ross,
dalle acque più calde che occupano la parte nord-orientale del quadrilatero investigato.
A tutte le UU.OO. interessate sono stati forniti il profilo verticale delle stazioni di misura in tempo reale, i
file ASCII contenente i valori dei dati acquisiti durante la chiusura delle bottiglie e i file ASCII dei profili
verticali contenenti i dati dei vari parametri di ciascuna stazione mediati ad ogni metro di profondità. I dati di
fluorescenza e di ossigeno disciolto acquisiti dalla sonda CTD saranno poi calibrati contro campioni discreti
acquisiti dalle UU.OO. Azzaro e Catalano.
Fig. It-31: Distribuzione spaziale di temperatura (passo 0.1°C) e salinità (passo 0.025 psu) a 200 m di profondità.
Proiezione ortografica polare.
Tab. It-22: Elenco delle stazioni CTD effettuate durante la campagna oceanografica per il Progetto Abioclear.
stazione
Oceano1
Asioli 07
Asioli 05
Asioli 04
Abio 09
Abio 33
Abio 10
Abio 08
mooring D, Clima
Abio 19
Abio 18
mooring A
Abio22
mooring G, Clima
Asioli 10
Asioli 08
mooring G, Clima
Contaminazione
Abio 01
Abio 04
mooring H2, Clima
Abio 15
Abio 38
Abio 05
Abio 03
mooring B
Abio 02
Abio 06
Abio 29
Contaminazione
Abio 07
Contaminazione
Abio 14
Abio 13
Abio 20
data
04/01/2005
07/01/2005
08/01/2005
09/01/2005
10/01/2005
10/01/2005
11/01/2005
11/01/2005
15/01/2005
16/01/2005
16/01/2005
16/01/2005
16/01/2005
19/01/2005
26/01/2005
27/01/2005
27/01/2005
29/01/2005
29/01/2005
30/01/2005
31/01/2005
31/01/2005
01/02/2005
01/02/2005
02/02/2005
02/02/2005
02/02/2005
03/02/2005
04/02/2005
04/02/2005
04/02/2005
04/02/2005
05/02/2005
05/02/2005
05/02/2005
ora (UTC)
09:24
21:15
10:55
0459
11:45
18:42
02:08
08:21
16:52
01:27
08:40
19:00
23:55
23:21
12:37
08:15
18:46
10:50
14:12
15:25
05:04
16:38
03:32
12:38
02:35
09:57
21:40
12:17
04:40
1247
13:48
15:05
04:31
13:01
20:07
latitudine
62°26.20’S
73°13.52’S
74°39.89’S
74°41.25’S
75°06.51’S
75°19.93’S
75°20.95’S
74°57.98’S
75°08.59’S
75°50.67’S
75°45.01’S
76°42.14’S
76°41.59’S
72°22.94’S
70°50.07’S
70°50.46’S
72°24.14’S
74°01.02’S
74°00.40’S
74°26.97’S
75°09.30’S
75°59.61’S
75°27.59’S
75°00.70’S
74°22.93’S
74°00.20’S
74°17.58’S
74°57.34’S
74°56.01’S
75°04.92’S
75°04.90’S
75°04.97’S
75°22.01’S
75°46.87’S
76°06.89’S
longitudine
174°59.35’E
170°58.72’E
167°12.18’E
164°12.69’E
164°25.73’E
165°14.51’E
166°54.33’E
166°28.04’E
164°31.25’E
167°14.35’E
169°18.12’E
169°04.86’E
169°04.68’E
173°03.16’E
173°04.40’E
175°44.57’E
173°05.64’E
175°06.17’E
175°05.07’E
175°46.40’E
176°15.83’W
177°16.49’W
179°52.42’E
178°20.25’E
173°59.94’E
175°07.30’E
171°34.38’E
174°35.02’E
170°49.76’E
171°45.35’E
171°44.80’E
171°44.85’E
176°10.85’E
171°56.23’E
170°09.82’E
211
profondità (m)
4525.2
556.0
969.6
404.4
995.6
686.4
466.4
920.8
1179.6
590.4
462.8
795.6
790.4
506.4
2378.8
2351.2
517.6
583.2
590.0
450.8
777.2
620.4
559.2
395.6
560.0
588.4
548.0
401.6
440.4
549.6
549.6
549.2
354.8
566.4
604.8
attività scientifica
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo + CTD 600m
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD 450m
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
stazione
Abio 35
Abio 21
mooring H1
Abio 16
Abio 17
Abio 12
Abio 11
Abio 36
data
07/02/2005
07/02/2005
08/02/2005
08/02/2005
08/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
ora (utc)
11:51
22:39
05:45
03:51
21:03
06:49
16:24
22:25
latitudine
76°30.59’S
76°14.05’S
75°58.23’S
75°58.42’S
75°50.89’S
75°28.74’S
75°18.77’S
74°58.98’S
longitudine
172°17.50’E
179°05.93’E
177°17.31’W
176°29.46’E
173°35.01’E
171°54.74’E
169°58.56’E
169°10.18’E
profondità (m)
638.8
349.6
621.2
454.8
375.6
549.6
395.2
323.6
attività scientifica
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
CTD completo
Campionatura di particellato marino
I campioni di particellato marino sono stati raccolti per analisi isotopiche e di silice biogenica. Sono stati
raccolti 19 campioni lungo il transetto Nuova Zelanda – Mare di Ross (tab It-23) tramite la pompa di bordo.
Sono state prelevate aliquote d'acqua a livelli significativi (ca. 6 quote per stazione) durante le calate di CTD
per la caratterizzazione del particellato marino sospeso nella colonna d’acqua. I campioni sono stati
successivamente filtrati in volumi opportuni: un litro mediante un filtro GFF con maglia da 0.45 µm per
l’analisi di C organici ed N e ca. tre litri con filtro di policarbonato da 0.6 µm per la determinazione della silice
biogena. Sono state campionate tutte le stazioni del progetto per un totale di 500 filtrazioni per C organico ed
azoto e 500 per la silice biogenica.
Filtrazioni di particellato
Tab. It-23: Tabella filtri per analisi di particellato marino in acqua superficiale
data
01/01/2005
02/01/2005
02/01/2005
02/01/2005
03/01/2005
03/01/2005
03/01/2005
03/01/2005
03/01/2005
04/01/2005
04/01/2005
05/01/2005
05/01/2005
05/01/2005
05/01/2005
05/01/2005
06/01/2005
06/01/2005
06/01/2005
ora (UTC)
22:30
05:30
18:30
23:00
04:30
09:40
15:03
19:45
21:37
04:58
21:10
01:41
06:16
10:48
16:03
23:25
09:11
14:56
21:05
stazione
Anta05-1
Anta05-2
Anta05-3
Anta05-4
Anta05-5
Anta05-6
Anta05-7
Anta05-8
Anta05-9
Anta05-10
Anta05-11
Anta05-12
Anta05-13
Anta05-14
Anta05-15
Anta05-16
Anta05-17
Anta05-18
Anta05-19
latitudine
53°00.23'S
54°00.33'S
55°00.44'S
56°00.23'S
57°01.57'S
58°00.70'S
59°01.52'S
60°00.09'S
61°00.09'S
62°01.33'S
63°00.00'S
64°00.85'S
65°02.48'S
66°00.03'S
67°00.44'S
68°00.28'S
69°09.86'S
69°58’.73S
71°00’.00'S
longitudine
175°00.98'E
174°53.60'E
174°48.50'E
174°43.30'E
174°38.31'E
174°33.75'E
174°26.36'E
174°18.11'E
174°32.90'E
174°51.45'E
175°07.00'E
175°33.71'E
175°48.58'E
176°27.40'E
177°33.03'E
178°23.15'E
177°42.73'E
177°36.00E
174°50.51'E
prof (m)
1339,2
4612,4
5164,8
4720,4
5189.2
5241,6
5131,2
4997,2
4264,0
4008,0
4284,0
1804,8
3317,6
3598,8
3658,0
3451,2
3599,2
3396,4
2395,2
Tab. It-24: Tabella filtri per analisi di particellato marino nella colonna d’acqua, stazioni CTD
data
04/01/2005
07/01/2005
10/01/2005
10/01/2005
11/01/2005
11/01/2005
16/01/2005
16/01/2005
17/01/2005
27/01/2005
29/01/2005
30/01/2005
31/01/2005
01/02/2005
01/02/2005
02/02/2005
02/02/2005
03/02/2005
04/02/2005
04/02/2005
05/02/2005
05/02/2005
05/02/2005
ora (UTC)
09:24
21:32
03:15
18:42
02:08
08:21
01:27
08:40
02:13
08:15
14:12
15:25
16:38
03:32
11:05
02:35
21:40
12:17
04:40
13:48
04:31
13:02
20:07
stazione
Oceanica - CTD 1
Asioli 7 - CTD2
Abio 9 - CTD 5
Abio 33 - CTD 7
Abio 10 - CTD 8/9
Abio 8 - CTD 10
Abio 19 - CTD12
Abio 18 - CTD13
Abio 22 - CTD 17
Moor. G - CTD 22
Abio 01 - CTD 24
Abio 4 - CTD 25
Abio 15 - CTD 27
Abio 38 - CTD 28
Abio 5 - CTD 29/30
Abio 3 - CTD 31
Abio 2 - CTD 33
Abio 6 - CTD 34
Abio 29 CTD35/36
Abio 7 - CTD 38
Abio 14 - CTD 40
Abio 13 - CTD 41
Abio 20 - CTD 42
latitudine
62°26.20’S
73°13.31’S
75°06.51’S
75°19.93’S
75°20.95’S
74°58.13’S
75°50.67’S
75°45.01’S
76°41.65’S
70°50.46’S
74°00.40’S
74°26.97’S
75°59.61’S
75°27.59’S
74°59.98’S
74°22.93’S
74°17.58’S
74°57.34’S
74°56.01’S
75°04.90’S
75°22.01’S
75°46.87’S
76°06.89’S
longitudine
174°59.35’E
170°58.09’E
164°25.73’E
165°14.51’E
166°54.33’E
166°28.24’E
167°14.35’E
169°18.12’E
169°05.11’E
175°44.57’E
175°05.07’E
175°46.40’E
177°16.49’W
179°52.42’E
178°19.95’E
173°59.94’E
171°34.38’E
174°35.02’E
170°49.76’E
171°44.80’E
176°10.85’E
171°56.23’E
170°09.82’E
212
prof (m)
4525.2
566.0
995.6
686.4
466.4
917.6
590.4
476.8
790.8
351.2
590.0
450.8
620.4
559.2
390.0
560.0
n.d.
401.6
440.4
549.6
354.8
566.4
604.8
prof. particellato (m)
Sup., 25, 75, 100, 200, 500, 3000, Fondo (4500)
Sup., 25, 50, 75, 100, 200, 300, 500
Sup., 50, 150, 200, 400, 600, Fondo (970)
Sup., 50, 75, 150, 300, 600
Sup., 25, 75, 200, 450
Sup., 25, 75, 200, 400, 800, Fondo (913)
10, 45, 75, 100, 200, 400, Fondo (600)
Sup., 10, 40, 100, 200, 300, Fondo(476)
Sup., 25, 80, 150, 300, 600, Fondo (790)
Sup., 25, 80, 150, 200, 300, Fondo (350)
Sup., 30, 160, 200, 300, Fondo (585)
30, 90, 150, 200, 300, Fondo (450)
Sup., 40, 70, 180, 300, Fondo (620)
Sup., 40, 100, 200, 400, Fondo (558)
Sup., 50, 100, 200, Fondo (390)
Sup., 60, 115, 190, 400, Fondo (560)
Sup., 50, 110, 190, 400
Sup., 40, 110, 200, Fondo (400)
Sup., 50, 100, 300, Fondo (440)
Sup., 25, 80, 200, 400, Fondo (550)
Sup., 40, 100, 250, Fondo (354)
Sup., 60, 110, 200, 400, Fondo (560)
Sup., 50, 100, 200, 400, Fondo (604)
data
07/02/2005
07/02/2005
08/02/2005
08/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
ora (utc)
11:51
22:39
13:51
21:03
06:49
16:24
22:25
stazione
Abio 35 - CTD 43
Abio 21 CTD 44
Abio 16 - CTD 46
Abio 17 - CTD 47
Abio 12 - CTD 49
Abio 11 - CTD 50
Abio 36 - CTD 51
latitudine
76°30.59’S
76°14.05’S
75°58.42’S
75°50.89’S
75°28.74’S
75°18.77’S
74°58.98’S
longitudine
172°17.50’E
179°05.93’E
176°29.46’E
173°35.01’E
171°54.74’E
169°58.56’E
169°10.18’E
prof (m)
638.8
349.6
454.8
375.6
549.6
395.2
323.6
prof. particellato (m)
Sup., 60, 100, 200, 400, Fondo (638)
Sup., 30, 80, 200, Fondo (350)
Sup., 60, 100, 330, Fondo (454)
Sup., 20, 75, 120, 250, Fondo (373)
Sup., 25, 70, 150, 300, Fondo (550)
Sup., 25, 70, 150, 300, Fondo (390)
Sup., 60, 100, 200, Fondo (323)
Mooring
Gli obiettivi principali delle attività di campagna per il Progetto Abiocler da svolgere nel corso della
XX Spedizione erano quelli di recuperare per la manutenzione e lo scarico dei dati i mooring messi in mare
negli anni precedenti (A-B) e di riposizionare i mooring previsti dal PEA05 per i progetti in corso. Era previsto
anche il recupero del mooring A ed il suo riposizionamento nelle medesime coordinate nel caso in cui
l’iceberg B15 che, dal 2001, copre la superficie in prossimità del mooring A si fosse spostato.
Per le caratteristiche dei due mooring si veda la relazione del Gruppo Mooring a pag. 224.
Mooring A. Il giorno 17/01/05 si è giunti nell’area del mooring A. Negli ultimi 2 mesi in seguito allo
spostamento della massa di ghiaccio (iceberg B-15) che lo ricopriva dal marzo 2001, è stato possibile
raggiungere il punto. Gli sganciatori sono stati “interrogati” usando diverse stazioni di comando remoto che
hanno permesso di localizzare gli sganciatori. Purtroppo la risposta che è stata ottenuta era di strumenti
“sganciati ed orizzontali”. Questo indica la perdita di spinta positiva della struttura dovuta al distacco di
qualche elemento di galleggiabilità presumibilmente a causa della rottura di qualche pezzo di marineria
posizionato lungo la catena o all’impatto con la parte inferiore del B15. Se da un lato non era prevedibile il
precorso del B15 al momento della messa in mare di A dall’altro bisogna anche notare che allo stato dell’arte
della tecnologia disponibile al momento della messa a mare degli strumenti non erano disponibili materiali in
grado di restare permanentemente immersi senza in correre in problemi di corrosione galvanica. La perdita
di affidabilità della struttura del mooring costituisce una situazione normale dopo 5 anni di permanenza in
mare. Attualmente sono disponibili nuovi materiali e nuove tecniche che sono state applicate nel nuovo
disegno dei mooring al fine di migliorare l’affidabilità della struttura soprattutto nei confronti delle corrosioni
galvaniche. In seguito a ciò è stata approntata la nuova catena che è stata riposizionata nel corso della
stessa giornata ed è stata modificata in base alle conoscenze disponibili al momento. Ulteriori nuove
informazioni circa le corrosioni delle trappole Mc Lane in titanio sono state ottenute dopo il recupero del
mooring B. Il mooring A è stato quindi nuovamente recuperato il giorno 07/02/05 e riposizionato applicando
alcune modifiche al sistema di ancoraggio delle trappole Mc Lane alla struttura in kevlar. La configurazione
attuale prevede una boa di acciaio ed una serie di 7 boe di vetro billings alle profondità rispettivamente di ca.
300 e 600 m, due correntometri RCM9 alla profondità di ca. 380 e 700 m, e due livelli di trappola di
sedimento con associato SeaCAT a ca. 360 e 730m di profondità.
Mooring B: La nave è giunta il giorno 29/01/05, nell’area del sito di mooring B. Lanciato il segnale di sgancio
gli strumenti rispondevano in maniera positiva, tuttavia la catena non è venuta in superficie. Interrogazioni
successive di entrambi gli sganciatori indicavano la posizione di “sganciato verticale”, ma con una perdita
parziale di galleggiabilità o un impedimento fisico allo sgancio, p.es una cima incattivita accidentalmente.
Pertanto sono state effettuate tre operazioni di dragaggio tramite rampini trainati sul fondo con rotta circolare
attorno al punto indicato dal GPS e dagli idrofoni nella speranza di liberare lo sgancio o agganciare il cavo
da recuperare. La mattina seguente gli idrofoni indicavano che gli strumenti erano in sueoprficie alla deriva.
Le procedure di ricerca effettuate anche grazie all’aiuto degli ufficiali idrografi ha permesso di avvistare in
superficie le boe di spinta e recuperare il mooring B presente sul luogo. Non è stata trovata la parte
sommitale della catena composta da una boa di ferro Billings e dalla trappola di sedimento superficiale alla
quale era associato un misuratore di temperatura e salinità (SBE). La lettura dei dati negli strumenti
disponibili ha indicato che la perdita è avvenuta nel mese di ottobre 2004. Pertanto non è stata effettuata un
ulteriore ricerca. Nel giorno successivo, dopo aver riprogettato il mooring, si è proceduto al riposizionamento
della catena correntometrica nel punto originale. La configurazione attuale prevede due boe resinex ed una
serie di 7 boe billings alla profondità rispettivamente ca. 200 e ca.400 m, due correntometri RCM9 alla
profondità di ca. 220 e 540 m, ed un unico livello di trappola di sedimento e sea cat a ca. 530m. Il distacco
della parte superiore è stato causato da processi di corrosione galvanica a carico delle trappole Mc Lane in
titanio. In seguito alla constatazione di questo fenomeno, fino a quel giorno mai ipotizzato nelle trappole in
titanio, oltre ad aver modificato il mooring B è stato ridisegnato anche il mooring A rendendo necessario .un
nuovo recupero del mooring A già in mare al fine di mettere in sicurezza anche quella catena. Tale
operazione è stata eseguita il giorno 7/02/05.
213
Campioni di sedimenti
In quanto ricettore finale del materiale derivante da produttività primaria il sedimento, oltre ad essere
l’ultimo box che sottrae dal sistema le sostanze seppellite, è anche un archivio dove vengono conservate le
informazioni relative alle paleovariazioni climatiche e ai loro effetti sui processi biogeochimici e sedimentari.
A tal fine il programma Abioclear si propone di effettuare stime quali-quantitative dei flussi e paleo-flussi
totali e specifici delle componenti biogeniche del C, N e Si. Per riuscire in questo tipo di studi particolare
attenzione viene dedicata al problema delle analisi cronostratigrafiche nelle sequenze sedimentarie, dovuto
alla notoria carenza di serie carbonatiche continue in Antartide, tramite lo studio integrato di associazioni
18
15
13
210
14
230
fossilifere, di profili su diverse matrici di isotopi stabili ( O, N, C) e di radioisotopi ( Pb, C e Th) per
correlare i risultati ottenuti con le sequenze cronostratigrafiche note. Dai dati si cercherà inoltre di ottenere
delle stime di paleo-temperatura (Sea Surface Temperature/SST) e paleo-salinità (Sea Surface Salinity/SSS)
delle acque superficiali tramite opportune equazioni al fine di ricostruire le variazioni dei parametri fisicochimici che hanno determinato la distribuzione spaziale e temporale delle componenti biogeniche nei
sedimenti.
Nel corso dell’attraversata tra la Nuova Zelanda ed il Mare di Ross, il giorno 04/1/2005, è stata prelevata
una carota a gravità in coincidenza con la stazione CTD nell’area di Fronte Polare in pieno Oceano
Meridionale (Anta05-Abio 1: 62°30’.00S, 175°00’.00 E, profondità 4553 m). Lo scopo era quello di cercare di
campionare una sequenza indisturbata al fine di migliorare la copertura d’informazioni relative a quest’area
dell’Oceano Meridionale. Nell’occasione è stata campionata una sequenza di ca. 450 cm di sedimento
(fig. It-32).
Nel corso della campagna oceanografica nel Mare di Ross sono stati prelevati 22 box cores (tab. It-25)
e 11 carote di sedimento (tab. It-26) in corrispondenza di 24 delle 28 stazioni campionate dal progetto. Nei
rimanenti 4 siti dall’analisi del profilo Subbottom non risultava la presenza di sedimento campionabile
probabilmente in seguito all’azione
dilavante delle correnti marine. I box
core sono stati campionati seguendo
un protocollo che prevedeva il
subcampionamento di 4 carotine
mediante inserzione nel sedimento.
Tre di questi campioni sono stati
conservati a 4°C, uno per l’analisi
radiografica e le altre due per essere
aperte e/o estruse per le analisi
chimico-fisiche. Il quarto è stato
estruso in situ ad intervalli di un
centimetro, ed un volume di 40 ml di
sedimento è stato successivamente
trattato con solu-zione di rosa
bengala per la conser-vazione e lo
studio dei foraminiferi viventi. Il
sedimento superficiale è poi stato
campionato in diverse aliquote e
conservato in vario modo a seconda
Fig. It-32: Profilo di suscettività magnetica (SI 10-6) della carota Anta051-1 e
correlazione con campioni vicini campionati in campagne precedenti.
del tipo di analisi. In particolare sono
stati prelevati dei campioni per lo
studio dei lipidi algali e per la stima
dell’età del carbonio organico superficiale (effetto riserva) e per l’osservazione speditiva degli organismi
carbonatici e silicei. Aliquote di sedimento ed alcuni organismi viventi sono stati conservati anche sotto
formalina e sotto gluteraldeide per altri tipi di analisi. Nelle stazioni 19, 5 e 29, è stata subcampionata una
ulteriore carotina, estrusa in situ, per essere messa in conservazione a –20°C e sulla quale verrà eseguita la
speciazione del carbonio organico.
In corrispondenza di 9 stazioni (Abio 10, 18, 38, 29, 13, 35, 16, 12, 11) sono state campionate carote di
sedimento mediante carotiere a gravità da 2.3 t, per un totale di ca. 50 m di sedimento. In due stazioni (Abio
18 e 38) sono state prelevate due carote nel primo caso a causa della perdita del top della carota in seguito
all’eccessiva penetrazione del carotiere, nel secondo a causa delle necessità di campionamento di alcune
UU.OO. di cui si accennerà in seguito. Le carote sono state divise in spezzoni di 1 m e conservate in
frigorifero a 4°C. Ognuna è stata misurata per la suscettività magnetica la fine di valutare l’apporto di
componente ferromagnetica continentale (fig. It-33). Tale semplice parametro, misurato direttamente in
campagna, fornisce importanti indicazioni sulle caratteristiche paleoambientali dell’area e sul tipo di
sedimento campionato.
214
Tab. It-25: Box cores campionati nel corso della Campagna 2005
campione
Abio9 bc
Abio33 bc
Abio19 bc
Abio22 bc
Abio01 Bc
Abio04 Bc
Abio15 Bc
Abio38 Bc
Abio05 Bc
Abio03 Bc
Abio02 Bc
Abio06 Bc
Abio29 Bc
Abio07 Bc
Abio14 Bc
Abio13 Bc
Abio20 Bc
Abio35 Bc
Abio16 Bc
Abio17 Bc
Abio12 Bc
Abio11 Bc
sito
D
Shelf
Shelf
A
B
shelf
H11
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
shelf
data (dd/mm/yy)
10/01/05
10/01/05
16/01/05
17/01/05
29/01/05
30/01/05
31/01/05
01/02/05
01/02/05
02/02/05
02/02/05
03/02/05
04/02/05
04/02/05
05/02/05
05/02/05
05/02/05
07/02/05
08/02/05
08/02/05
09/02/05
09/02/05
latitudine
75°07.29’S
75°20.44’S
75°50.89’S
76°41.59’S
73°5895’S
74°2646’S
75°5972’S
75°2745’S
74°5999’S
74°2290’S
74°1800’S
74°27005’S
74°56.45 ‘S
75°05.00
75°21.98
75°47.24 ‘S
76°07.06 ‘S
76°30.71 ‘S
75°58.01 ‘S
75°51.03 ‘S
75°29.06 ‘S
75°19.86 ‘S
longitudine prof. acqua (m) recupero (cm)
164°13.34’E
1036,8
18
165°16.52’E
686,8
42
167°14.89’E
592,8
40
169°04.68’E
790,0
38
175°0259 ‘E
578,4
42
175°3880 ‘E
473,2
42
177°1640 ‘E
617,6
40
179°5252 ‘E
559,2
42
178°2003 ‘E
387,6
40
173°5927 ‘E
559,6
41
171°3416 ‘E
454,4
42
174°3505 ‘E
405,6
15
170°4963 ‘E
443,2
38
171°4490 ‘E
546,8
42
176°1048 ‘E
352,4
40
171°5419 ‘E
572,4
45
170°0963 ‘E
606,4
25
172°1837 ‘E
636,8
42
176°3706 ‘E
446,8
42
173°3484 ‘E
375,6
42
172°0108 ‘E
520,0
43
170°1408 ‘E
460,0
41
Tab-It -26: Carote di sedimento campionate nel corso della Campagna 2005
campione
C1
Abio10c
Abio18 c/1°
Abio18 c/2°
Abio38 c/1°
Abio38 c/2°
Abio29c
Abio13c
Abio35c
Abio16c
Abio12c
Abio11c
sito
Oceano
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
Shelf
data (dd/mm/yy)
04/01/05
11/01/05
16/01/05
16/01/05
01/02/05
01/02/05
04/02/05
05/02/05
07/02/05
08/02/05
09/02/05
09/02/05
I tassi di accumulo delle componenti
di origine biogena dei sedimenti
saranno ottenuti da cronologie basate
210
su
Pb (stime mediate su 100 anni),
14
C (intervallo indagato 25.000-30.000
230
anni)
e
Th
(250.000
anni).
L’osservazione delle associazioni di
foraminiferi
permetterà
inoltre
di
caratterizzare le variazioni ambientali
che hanno interessato nel tempo l’area
di studio. L’analisi di alcuni biomarker,
unita alla determinazione delle associazioni di diatomee presenti nel sedimento, permetteranno la stima della paleotemperatura superficiale dell’oceano.
La filosofia di campionamento è
stata rivolta al recupero di sequenze di
sedimento “meno note” quali quelle del
Pennell Trough e del Central Basin,
investendo sui campioni pregressi per
lo studio delle aree maggiormente
studiate quali il settore centrale del
bacino di Joides.
Di particolare rilevanza sono gli 860
cm della carota 38c/2, campionata nel
latitudine
62°30.00’S
75°2100’S
75°45.19’S
75°45.21’S
75°27.49’S
75°27.48’S
74°56.45 ‘S
75°47.19 ‘S
76°30.71 ‘S
75°58.00 ‘S
75°29.04 ‘S
75°19.84 ‘S
longitudine prof. acqua (m) recupero (cm)
175°00.00’E
4553
450
166°5517’E
592,8
68
169°22.59’E
478,8
486
169°22.56’E
473,6
484
179°52.56’E
559,2
584
179°52.59’E
560,4
858
170°4966 ‘E
442,8
220
171°5426 ‘E
572,8
336
172°1838 ‘E
637,2
400
176°3698 ‘E
446,4
298
172°0091 ‘E
523,6
547
170°1411 ‘E
460,0
160
Fig-It -33 Profili di suscettibilità magnetica (SI 10-6) misurati nelle carote
di sedimento campionate nel Mare di Ross
215
settore centro meridionale del Pennell Trough. Il profilo della suscettività conferma la presenza di un livello
biogenico già evidenziato con la descrizione degli spezzoni della carota alla profondità di ca. 4 m, sotto un
pacco di sedimenti prettamente glaciomarini. Tale livello fine è riferibile probabilmente ad uno stadio
climatico interglaciale precedente a quello attuale.
La carota Anta05-Abio38c/2 è stata aperta ed una metà carota è stata subcampionata a bordo con una
frequenza di ca. 2 cm per potere conservare il sedimento a –20°C evitando i processi di dilatazione in
seguito al congelamento dell’acqua contenuta nel sedimento.
b) Unità operativa Spe Cat.2 - Oceanografia chimica-Studio dei nutrienti inorganici (nitrato nitrito,
fosfato, silicato) ed organici (DOC, DON, DOP) disciolti e del ferro disciolto.
G. Catalano, S. Cozzi
Considerazioni generali
L’obiettivo dell’U.O. “Oceanografia Chimica” dell’ISMAR – TS era quello di eseguire le analisi
dell’ossigeno disciolto (DO), dei nutrienti inorganici disciolti (NO3, NO2, NH4, SiO2, PO4) e della materia
organica disciolta determinata come carbonio organico disciolto (DOC), azoto organico disciolto (DON) e
fosforo organico disciolto (DOP), al fine di contribuire ad un data set per lo studio del ciclo del carbonio nel
Mare di Ross e per l’applicazione di un modello ecologico nella colonna d'acqua includendo tra i forzanti la
disponibilità del Fe. In questa ottica tutte le attività relative alla parte di progetto di competenza di questa
Unità Operativa si sono svolte secondo il programma previsto.
Attività svolta
Sono stati eseguiti campionamenti d’acqua mediante Rosette in 32 stazioni (tab. It-27). Di queste, 1 è
stata eseguita lungo il transetto Nuova Zelanda – Mare di Ross, sul fronte polare, e le altre nel Mare Ross.
Di queste ultime, 29 hanno riguardato prettamente il Progetto Abioclear e posizionate nel quadrilatero
delimitato dai mooring: A (lat 76°42'.09S - long 169°04'.40E), D (lat 75°06'.97S - long 164°24'.83E), B (lat
74°02'.40S - long 174°58'.16E) e H (lat 75°59.72’S - long 177°16.29W) mentre 2 sono derivate da
collaborazioni con i progetti di Asioli (zona di Coulman Island) e Baie (Baia di Wood). In ciascuna stazione,
dopo l’esecuzione del profilo verticale CTD nel downcast, nella risalita del Rosette sono stati presi campioni
d’acqua marina a 9 – 14 livelli di profondità, a seconda della stratificazione presente nella colonna d’acqua.
Sui campioni raccolti, dopo filtrazione su filtro Whatman GF/F, sono stati determinati nel laboratorio della
nave il DO ed i nutrienti inorganici. I campioni destinati all’analisi delle frazioni organiche disciolte (DOC,
DON, DOP), sempre dopo la filtrazione, sono stati invece posti in congelatore a – 20°C per essere analizzati
in Italia dopo il rientro.
In collaborazione con l’UO “Attività e biomassa microbica” dell’IAMC di Messina, in 5 stazioni del grigliato
Abioclear, sono stati condotti 5 esperimenti di incubazione a 24 ore per misurare la respirazione attribuibile
ad organismi di taglia inferiore ai 200 micron. A tal fine sono stati istallati, grazie alla collaborazione del
personale di bordo, a poppa della nave degli incubatori on deck alimentati da un circuito d’acqua di mare
superficiale capace di mantenere la temperatura di incubazione ai bassi valori naturali.
Nell’ambito di una collaborazione con il Progetto Baie è stata infine eseguita una stazione nella zona
della Wood Bay per verificare l’eventuale presenza di condizioni anossiche nello strato d’acqua di fondo. A
tal fine sono state determinate le concentrazioni dell’ossigeno disciolto (DO), lungo tutta la colonna d’acqua,
e di DO ed idrogeno solforato (H2S) nell’acqua di testa della carota. Malgrado la presenza di chiazze di
sedimento anossico, tutta la colonna d’acqua è risultata ben ossigenata compresa l’acqua di testa della
carota (circa 70% di saturazione) e l’analisi dell’H2S non ha presentato valori di assorbanza
significativamente diversi dal bianco.
Con il 12 febbraio Abioclear ha concluso la propria attività per lasciare spazio prima agli altri progetti e
poi al reimbarco dei materiali e delle persone da MZS.
Tab-It -27: Posizione delle stazioni ideologiche e parametri analizzati
stazione
Oceano 1
AS 07
Abio 09
Abio 33
Abio 10
Abio 08
Abio 19
Abio 18
Abio 22
mooring G
mooring B
Abio 01
Abio 04
latitudine
62° 26.831’S
73° 13.305’S
75° 06.510’S
75° 19.935’S
75° 20.960’S
74° 58.013’S
75° 50.830’S
75° 44.970’S
76° 41.470’S
72° 22.926’S
74° 01.113’S
74° 00.413’S
74° 26.992’S
longitudine
174° 59.414’E
170° 58.025’E
164° 25.732’E
165° 14.666’E
166° 54.381’E
166° 28.041’E
167° 14.690’E
169° 18.407’E
169° 04.690’E
173° 03.099’E
175° 06.209’E
175° 05.207’E
175° 46.308’E
attività
Analisi Nut. e DO- Camp. DOC,DON,DOP
Incubazione per DCR - Analisi Nut. e DO- Camp. DOC,DON,DOP
Incubazione per DCR
216
stazione
Abio 15
Abio 38
Abio 05
Abio 03
Abio 02
Abio 06
Abio 29
Abio 07
Abio 14
Abio 13
Abio 20
Abio 35
Abio 21
Abio 16
Abio 17
Abio 12
Abio 11
Abio 36
BAIE 39
latitudine
75° 59.718’S
75° 27.549’S
75° 00.028’S
74° 22.846’S
74° 17.940’S
74° 57.276’S
74° 55.992’S
75° 04.926’S
75° 21.978’S
75° 46.966’S
76° 06.993’S
76° 30.681’S
76° 14.102’S
75° 58.296’S
75° 50.979’S
75° 18.768’S
75° 28.723’S
74° 59.026’S
74° 11.606’S
longitudine
177° 16.287 W
179° 52.576’E
179° 19.994’E
173° 59.684’E
171° 35.052’E
174° 35.159’E
170° 50.161’E
171° 44.701’E
176° 11.062’E
171° 56.672’E
170° 09.813’E
172° 17.613’E
179° 05.267’E
176° 29.474’E
173° 34.059’E
171° 53.834’E
169° 58.506’E
169° 10.061’E
166° 03.252’E
attività
Analisi Nut. e DO- Camp. DOC,DON,DOP - Incubazione per DCR
Analisi DO ed H2S
Commenti su alcuni primi risultati
Taratura del sensore di ossigeno SBE 43
Il CTD accoppiato al Rosette montava un sensore SBE 43 per la misura dell’ossigeno disciolto. Come fatto altre volte, i dati di DO ottenuti mediante titolazione secondo Winkler dei campioni raccolti con le bottiglie
Niskin della Rosette sono stati utilizzati per confrontare la risposta data dal sensore (fig. It-34). Come si
2
constata, la regressione lineare (1) risultante riproduce, con un buon coefficiente di correlazione (R =0.98) e
con un errore medio della stima di ±4.42 µmol/L di O2, i dati ottenuti con il metodo chimico, considerati “veri”.
Y = 13.17 + 1.08 x
dove:
(1)
Y è la stima del DO corretto e x è il DO misurato dal sensore SBE
380
DO winkler (uM)
taratura DO
340
300
260
220
180
180
220
260 300 340
DO CTD (uM)
380
Fig. It-34: Confronto fra i risultati di concentrazione di DO ottenuti dal metodo Winkler con le corrispondenti
concentrazioni registrate dal sensore SBE 43 montato sul CTD
Sebbene l’accuratezza del sensore sia ancora bassa rispetto a quella del metodo chimico, inferiore ad 1
µmol/L, vi è tuttavia un netto miglioramento del comportamento di questo sensore ai precedenti. Come
sempre, il punto debole rimane ancora la zona del termoclino, che nel grafico corrisponde alla zona centrale,
più dispersa, della retta di regressione.
Concentrazioni dei nutrienti e rapporti di concentrazione
Anche al fine di evidenziare eventuali valori anomali prodotti dalle analisi dei nutrienti, sui risultati
ottenuti sono state effettuate alcune rilevazioni statistiche (tab. It-28).
Tab. It-28: Pre-esame statistico dei dati ottenuti
Valore min
Valore max
I decile (10% dei valori)
IX decile (90% dei val.)
(*) somma di NO3 + NO2
Temp °C
-1.996
1.592
-1.899
0.407
Sal psu
34.062
34.818
34.272
34.743
Dox µM-O2 NH4 µM-N NO2 µM-N N+N (*) µM-N PO4 µM-P SiO2 µM-Si
221.4
0.2
0.01
12.01
0.53
35.3
368.1
1.9
0.37
32.33
2.29
103.3
281.6
0.3
0.02
19.52
1.27
52.8
354.8
1.2
0.18
31.59
2.17
91.7
217
Il range dei valori ottenuti non mostra valori anomali rispetto a quelli degli altri anni. Considerando i valori
dei nutrienti del primo decile come grossolanamente rappresentativi dello strato mescolato superficiale, il
consumo dei nutrienti dovuto all’assimilazione fitoplanctonica risulterebbe attorno al 40% della disponibilità
totale. Anche questa stima sembra in linea con quanto atteso e con quanto rilevato in altre crociere. Un
ulteriore controllo ha riguardato i rapporti molari N/P e Si/N. Il primo caso ha dato un valore del rapporto pari
2
a 12.8±0.1 (R =0.97), ben in linea con i valori osservati in precedenti spedizioni. Il rapporto Si/N invece,
2
eseguito come è stato su tutti valori senza distinzione fra superficie e fondo, è risultato pari a 2.6, con un R
di 0.76. Questo valore, essendo stato ottenuto considerando indiscriminatamente tutti i valori, sebbene
anch’esso in linea con le precedenti esperienze, è da considerare solo indicativo, mettendo assieme lo strato
superficiale marino, dove, rispetto all’N, prevale l’assimilazione del Si, a quello di fondo dove invece il Si
biogenico viene prevalentemente rigenerato.
c) Unità Operativa SPE-FER - Attività e biomassa microbica
M. Azzaro, F. Azzaro
Il ciclo biologico nel mare può essere ricondotto a due processi fondamentali: fotosintesi e respirazione.
Mentre numerosi studi sono stati condotti sui processi produttivi del fitoplancton dell’oceano meridionale,
meno noto è lo studio dei processi ossidativi ed in generale del destino della materia organica lungo la
colonna d’acqua. La comunità batterica, in questo contesto, gioca un ruolo primario nella remineralizzazione
dei macro ed oligoelementi nell’intera colonna d’acqua, determinando delle discontinuità nel trasporto degli
elementi biogenici lungo la verticale verso i sedimenti. Inoltre i batteri, attraverso il loro metabolismo,
intervengono nel complesso meccanismo di modulazione del sequestro del CO2 nelle profondità oceaniche,
assumendo così un ruolo regolatore nell’ambito del meccanismo della “pompa biologica”.
Obiettivi
Lo studio si è proposto di conoscere il flusso di carbonio che attraversa il comparto microbico, la sua
variabilità spaziale e le relazioni quantitative tra i processi produttivi e consuntivi. La ricerca è stata
focalizzata in primo luogo allo studio della struttura e delle attività della comunità microbica nell’intera
colonna d’acqua e in secondo luogo allo studio dello standing stock fitoplanctonico nella zona eufotica
(figura It-35). Le attività sono state racchiuse in un area circoscritta (quadrilatero delimitato dai moorings A,
B, D e H1; figura It-36). Alcune stazioni sono state opportunamente scelte fuori del quadrilatero al fine di
conoscere anche la variabilità esterna al sistema prescelto. La ricerca della nostra U.O. è stata incasellata in
maniera sinergica all’attività nell’area in esame delle altre UU.OO. del Progetto Abioclear, al fine di
perseguire un approccio integrato dei diversi comparti dell’oceano.
Produzione Primaria Stock fitoplanctonico Respirazione
Attività
escretiva
Monomeri solubili di
basso peso molecolare
O2
Polimeri solubili
e particellati
Attività
esoenzimatica
Produzione Batterica
Stock batterico
CO2
Respirazione
Fig. It-35: Parametri biologici, microbiologici e biogeochimici studiati dall’U.O. (in grigio) e loro
interrelazioni con altri processi biologici.
La ricerca si è avvalsa delle seguenti tecniche per il conseguimento dei propri obiettivi:
Stock batterico
" conteggio diretto al microscopio in epifluorescenza di cellule colorate con DAPI (PICO-T);
" determinazione dei Lipolisaccaridi (LPS). Stima indiretta della biomassa batterica mediante la
quantificazione delle endotossine che si trovano nella parete cellulare dei batteri Gram negativi;
" quantificazione del Picoplancton Autotrofo (PICO-A). Conteggio diretto al microscopio in epifluorescenza.
# Stock fitoplanctonico
" valutazione quantitativa della biomassa fitoplanctonica (Spettrofluorimetria).
# Stock microplanctonico
"
determinazione dell'adenosin-trifosfato (ATP). Stima indiretta della biomassa pico-, nano- e
micro-planctonica (autotrofa ed eterotrofa nella sua totalità).
#
218
#
Attività microbiche
" respirazione microplanctonica: Determinazione dell’attività del Sistema di Trasporto degli Elettroni (ETS;
Stima del consumo comunitario di O2 e della produzione metabolica potenziale di CO2);
" produzione batterica (PB): Incremento del contenuto proteico (come C) della popolazione batterica per
unità di tempo.
Fig. It-36: Ubicazione delle stazioni di prelievo nel Mare di Ross. (!) stazioni ai vertici del quadrilatero,
(● ) stazioni all’interno e (Ο) all’esterno dell’area di sperimentazione.
Attività
L’attività della U.O. è iniziata il 4 gennaio e si è protratta fino al 14 febbraio ’05. Durante il trasferimento
da Lyttelton al Mare di Ross, l’U.O. ha iniziato le attività di campionamento in una stazione nell’oceano meridionale (st. O1: Lat. 62°26'.20S; Long. 174°59'.35E; profondità 4525 m) in corrispondenza del fronte polare.
Arrivati nel Mare di Ross sono cominciate le attività di campionamento dentro e fuori il quadrilatero
sperimentale. Complessivamente sono state campionate 29 stazioni, di cui 4 fuori e 25 dentro l’area di
studio (figura It-36). Nella tabella It-29 è riportato il riepilogo dei campionamenti eseguiti nelle diverse
stazioni per ciascun parametro sia nell’acqua che nel sedimento. Complessivamente sono state eseguite
1397 determinazioni delle misure esaminate dall’U.O.
La strategia di campionamento ha previsto, in stretta collaborazione con le altre UU.OO. presenti,
campionamenti discreti tenendo conto del profilo di irradianza (PAR) e della fluoresenza nella zona fotica ed
in generale della distribuzione delle principali masse d’acqua lungo la verticale.
In 9 stazioni del quadrilatero di studio, tutti i parametri dell’U.O. sono stati determinati nella loro totalità
lungo la colonna d’acqua (Abio01, Abio05, Abio06, Abio09, Abio15, Abio16, Abio19, Abio20, Abio22); in 6
stazioni non è stata saggiata solo la stima della produzione batterica (Abio02, Abio07, Abio10, Abio17,
Abio21, Abio35); ed in 10 stazioni è stata esaminata solo la biomassa fitoplanctonica nella zona eufotica
(Abio03, Abio04, Abio11, Abio12, Abio13, Abio14, Abio29, Abio36, Abio38, Idro).
In 5 stazioni (G, As10, Abio2, Abio14, Abio35), inoltre, è stato effettuato uno studio insieme all’U.O. SPECAT.2 per determinare il reale tasso di consumo di ossigeno, previa incubazione per 24 ore di campioni
d’acqua (bottiglie chiare e scure) in incubatori appositamente allestiti sulla nave. I dati ottenuti saranno messi
in relazione con le stime di tasso potenziale di consumo di ossigeno che la nostra U.O. ha campionato alle
medesime quote e che determinerà in Italia (tab.It-29; ETS exp). Ulteriori sperimentazioni sono state fatte in
cinque stazioni (Abio05, Abio06, Abio19, Abio20, G) per determinare il tempo di incubazione e la quantità
ottimale di leucina marcata da utilizzare nella stima della produzione batterica (tab.It-29; PB exp).
In aggiunta a queste misure, sono stati raccolti 4 campioni superficiali per uno studio preliminare di
biologia molecolare sulla diversità dei batteri capaci di utilizzare gli idrocarburi in relazione agli idrocarburi,
recenti e fossili, presenti nell’ambiente marino a Baia Terra Nova.
Materiali e metodi
È stata messa una particolare attenzione nella conservazione della temperatura dei campioni, prima e
durante il trattamento, il più vicino possibile alla temperatura osservata in situ .
Una parte delle analisi dei campioni prelevati durante la campagna sono state realizzate a bordo, in un
container allestito appositamente per il trattamento di radionuclidi:
219
#
Produzione batterica (PB) – Per stimare la produzione batterica si è impiegato il micrometodo di Smith &
3
Azam, basato sull’incremento della sintesi proteica utilizzando H Leucine di una attività specifica di 61,0
Ci/mmol.Tutti i campioni sono stati analizzati in triplicato.
Tab. It-29: Riepilogo dei campionamenti effettuati in campagna oceanografica
Stazioni
Quote
(m)
Data
oceano 1
04-gen-05
AS 07
08-gen-05
Abio 09 (D)
10-gen-05
Abio 10
11-gen-05
5, 25, 50, 75, 100, 200, 500,
1000, 2000, 3000, 4000, 4500
5, 25, 50, 75, 100, 150, 200,
300, 400, 500
5, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 40,
600, 800, fondo
5, 25, 50, 75, 100, 150, 200,
300, 400
Abio 09 (D)
15-gen-05
200, 400, 600, 800, 1000, fondo
Abio 19
16-gen-05
Abio 22 (A)
17-gen-05
Abio 22 (A)
G
Asioli 10
17-gen-05
20-gen-05
27-gen-05
Abio 01 (B)
30-gen-05
Abio 01 (B)
30-gen-05
ABIO 04
31-gen-05
H2
31-gen-05
Abio 15 (H1)
01-feb-05
ABIO 38
01-feb-05
ABIO 05
02-feb-05
ABIO 03
02-feb-05
ABIO 02
03-feb-05
ABIO 06
04-feb-05
ABIO 29
04-feb-05
ABIO 07
05-feb-05
ABIO 14
ABIO 13
05-feb-05
05-feb-05
ABIO 20
06-feb-05
ABIO 35
08-feb-05
ABIO 21
08-feb-05
ABIO 16
09-feb-05
ABIO 17
09-feb-05
5, 25, 45, 75, 100, 150, 200,
300, 400, 500
2, 25, 50, 80, 100, 150, 200,
300, 400, 500, 600, fondo
sedimento
25, 250
5
2, 30, 50, 75, 100, 160, 200,
300, 400, 500, fondo
sedimento
2, 10, 300, 50, 90, 150, 200,
300, 400
210, 330, 600, fondo
2, 20, 40, 70, 100, 140, 180,
300, 400, 500, 600
2, 20, 40, 75, 100, 130
2, 20, 50, 80, 100, 150, 200,
300, fondo
2, 35, 60, 90, 115, 150
5, 20, 50, 80, 110, 140, 190,
280, 400
2, 20, 40, 60, 110, 150, 200,
270, 390
2, 50, 100
2, 25, 50, 80, 130, 200, 300,
400, 500
2, 20, 40, 70, 100
2, 25, 60, 80, 110
2, 25, 50, 75, 100, 150, 200,
310, 400, 500
2, 20, 50, 80, 100, 150, 200,
300, 400, 500, 600
2, 30, 60, 80, 130, 200, 300
2, 20, 60, 80, 100, 150, 250,
330, 400
2, 20, 40, 75, 120, 180, 250,
310
ABIO 12
09-feb-05 2, 25, 50, 70, 100, 150
ABIO 11
10-feb-05 2, 25, 50, 70, 100, 150
ABIO 36
10-feb-05 2, 20, 40, 60, 100, 150
IDRO
14-feb-05 2, 25, 50, 75, 100, 150
Totale campioni analizzati = 1397
#
#
PICO
LPS chl
T A
p
ATP
n m
T
ETS
exp
PB
exp
12 12
12
6
6
6
6
12
12
10 10
10
6
6
6
6
10
10
11 11
11
6
6
6
6
11
11
9
9
9
6
6
6
6
9
9
10 10
10
6
6
6
6
10
10
2
12 12
12
6
6
6
6
12
12
12
2
1
2
1
2
1
1
1
1
2
1
1
11 11
11
6
11
11
6
6
6
6
1
1
2
8
11
11
1
6
4
4
4
11 11
11
6
9
4
4
6
6
6
11
11
11
6
6
6
9
9
2
8
8
4
8
4
6
9
9
9
6
6
9
9
5
6
6
6
6
9
9
9
9
9
6
6
6
6
9
9
5
5
5
5
9
9
5
5
1
1
1
1
1
1
3
9
9
9
10 10
10
6
6
6
6
10
10
11 11
11
6
6
6
6
11
11
7
7
7
5
5
5
5
7
7
9
9
9
6
6
6
6
9
9
8
8
8
5
5
5
5
8
8
6
6
6
6
174 174 170 156 94 100 100 177 182
1
1
3
5
65
35
Le seguenti analisi saranno invece eseguite in Italia:
Stock batterico:
"
PICO-T e PICO-A - Per la determinazione del picoplancton totale ed autotrofo i campioni sono
stati fissati con formaldeide filtrata con una concentrazione finale pari al 2 % e conservati al buio a
4°C. Le cellule saranno contate con un analizzatore d’immagine Axioplan 2 Imaging microscope
(Zeiss) equipaggiato di camera digitale Axiocam (Zeiss) e software Axiovision 3.1. Per il conteggio
totale sarà utilizzata la metodica di Porter & Feig (1980), che prevede l’uso del fluorocromo DAPI e di
un sistema di illuminazione ad epifluorescenza (filtro di eccitazione G365, lamina dicroica FT395 e
filtro di sbarramento LP420). Le cellule dotate di epifluorescenza primaria (autotrofe; PICO-A) saranno
quantificate secondo la metodica di El Hag & Fogg (1986) con il seguente set di filtri: BP450-490,
FT510 e LP515.
"
LPS - Per stimare i lipopolisaccaridi, i campioni sono stati congelati (-20°C) in tubi apirogeni fino
alle analisi in laboratorio. Le determinazioni saranno condotte secondo Watson et al. (1977) usando il
lisato di amebociti di Limulus polyphemus (QCL-1000 LAL test, Bio Whittaker, Inc.) e misurando la
quantità di lipopolisaccaridi presenti nel campione con uno spettrofotometro Microtiter ELX-808, Bio
Whittaker, Inc. dotato di un lettore automatico per micropiastre da 96 pozzetti controllato da un
software di gestione specifico (WIN KQCL Bio Whittaker, Inc.)
Stock fitoplanctonico – Per la determinazione della biomassa totale fitoplanctonica opportune aliquote
d’acqua di mare sono state filtrate su filtri di fibra di vetro GFF Whatmann da 47 mm di diametro. Le
analisi saranno effettuate utilizzando uno spettrofluorimetro. I pigmenti saranno estratti in acetone al
90% neutralizzato con carbonato di magnesio e la fluorescenza dell’estratto sarà misurata prima e dopo
l’acidificazione per ottenere, oltre alla frazione fotosinteticamente attiva (Chla), anche quella inattiva
220
(feopigmenti). La curva di calibrazione sarà effettuata utilizzando una soluzione di Chla pura estratta da
Anacystis nidulans della Sigma.
# Stock microplanctonico – Per la determinazione dell’ATP (pico-, nano- e microplanctonico), opportune
aliquote d’acqua sono state prefiltrate attraverso un retino di 200 µm e quindi filtrate sequenzialmente
attraverso membrane sterili Nuclepore con porosità di 10 e 2 µm e filtri Whatmann GF/F. Al di sotto della
profondità di 150 m è stato determinato solo l’ATP totale del campione, utilizzando i filtri Whatmann
GF/F. L’estrazione dell’ATP è stata effettuata secondo quanto descritto da Holm-Hansen & Paerl,
mediante l’immersione dei filtri in Tris (2 M, pH 7.75) bollente per tre minuti. Diversamente, nei campioni
di sedimento raccolti con il box corer l’estrazione dell’ATP è stata eseguita immergendo nel Tris un
aliquota di sedimento noto. L’estratto è stato posto quindi in congelatore a – 20°C. La lettura della
reazione bioluminescente, delle tre frazioni dimensionali sarà effettuata in Italia mediante lumenometro
(LUMAT LB 9507 della EG & G BERTHOLD).
# Respirazione microplanctonica - Per la determinazione dell’attività respiratoria, opportune aliquote di
campione sono state prefiltrate attraverso un retino di 200 µm e concentrate su filtri in fibra di vetro
Whatman GF/F. Le membrane sono state subito congelate a – 80 °C per prevenire la degradazione
enzimatica. L’analisi dell’ETS sarà eseguita in laboratorio secondo la tecnica di riduzione del tetrazolio
come descritto da Packard & Williams. Per convertire il tasso di utilizzazione di O2 in produzione di CO2
metabolica saranno usati i fattori di conversione riportati da La Ferla et al. (1996) per la zona eufotica e
da La Ferla & Azzaro (2001) per la zona afotica.
Durante il viaggio di ritorno, a causa di eventi meteomarini eccezionali alcuni campioni di ATP
conservati nel freezer a –20° C hanno subito danneggiamenti.
d) Unità operativa SPE - COR - Cronostratigrafia a diatomee e associazioni fitoplanctoniche.
E. Malinverno
Scopi
L’attività della U.O. riguarda lo studio delle associazioni fitoplanctoniche con scheletro mineralizzato
(principalmente diatomee) nel Mare di Ross. In particolare l’attività di campagna prevede il campionamento
lungo la colonna d’acqua in diverse stazioni, al fine di analizzare la variabilità spaziale e verticale delle
associazioni attuali in relazione alle caratteristiche fisico-chimiche della colonna d’acqua. È previsto inoltre il
campionamento dei sedimenti superficiali, nelle stesse stazioni, allo scopo di studiare le associazioni
conservate nei sedimenti, in relazione a quelle presenti attualmente nella colonna d’acqua sovrastante, per
comprendere il legame tra produttività superficiale e record sedimentario. L’attività a terra prevede l’analisi in
laboratorio dei campioni prelevati; verranno inoltre subcampionate in laboratorio le carote raccolte, per
l’analisi biostratigrafica a diatomee.
Risultati principali
Durante la campagna sono stati prelevati campioni d’acqua in 32 stazioni alle quote oceanografiche
standard; alcuni campioni sono stati osservati al microscopio binoculare per un’analisi preliminare della
componente macroscopica. Sono stati effettuati campionamenti anche tramite retino da plancton in 26 stazioni; sono stati prelevati campioni di top di sedimenti in 35 stazioni. Infine l’attività ha riguardato anche la
raccolta di campioni di acqua superficiale, durante la traversata Nuova Zelanda – Antartide, durante i
trasferimenti e durante la traversata di ritorno, per analizzare le variazioni latitudinali nelle associazioni
fitoplanctoniche.
Descrizione attività e considerazioni sui dati
Campioni d’acqua superficiali. Durante la traversata Nuova Zelanda – Antartide sono stati prelevati campioni
d’acqua superficiale tramite la pompa di bordo ogni 20-30 primi di latitudine (Anta05-TR001-058). Sono stati
prelevati campioni alle stesse latitudini anche durante la traversata di ritorno (Anta05-TR077-127). Per ogni
stazione sono stati campionati da 2 a 4 litri d’acqua, che sono stati filtrati su filtri in acetato di cellulosa di 47
mm di diametro e 45 µm di porosità. I filtri sono stati essiccati in stufa e conservati nelle capsule petri.
Durante la traversata di ritorno, 250 ml – 1 l di acqua sono stati anche conservati, fissati in formalina (4%).
Tale campionamento ha come scopo l’analisi delle variazioni latitudinali nelle associazioni fitoplanctoniche;
in particolare ci si concentrerà sullo studio delle associazioni di coccolitoforidi, che rappresentano un gruppo
fitoplanctonico importante in oceano, ma sono rari o assenti alle alte latitudini. I risultati delle analisi
incrementeranno le conoscenze sulla distribuzione biogeografica dei coccolitoforidi, i cui studi alle alte
latitudini australi sono limitati a pochi lavori. Inoltre, ci si concentrerà sulla tassonomia di dettaglio di alcune
specie, tramite analisi al microscopio eletrronico a scansione, per identificare possibili variazioni
morfologiche all’interno della stessa specie alle diverse latitudini. Sono stati inoltre prelevati campioni di
acque superficiali tramite la pompa di bordo nelle baie adiacenti Cape Hallett, Cape Adare e Cape Byrd
221
(Anta05-TR059-076), per valutare le variazioni nelle associazioni fitoplanctoniche superficiali tra costa e
largo e tra acque libere e aree coperte da ghiaccio.
Campioni d’acqua da Rosette. Sono stati prelevati campioni d’acqua tramite la Rosette in 32 stazioni, delle
quali una in Oceano Meridionale, una a nord-est di Cape Adare (AS05-10), una a est di Cape Hallett
(CTD G), una a est di Coulman Island (AS05-7), le restanti nel quadrilatero Abioclear. I campioni sono stati
prelevati alle quote oceanografiche standard, o a quote leggermente diverse, in base al profilo fluorimetrico
osservato durante la calata CTD. Per ogni campione, 250 ml d’acqua sono stati fissati in formalina (4%),
2 litri sono stati filtrati su filtri in acetato di cellulosa, essiccati in stufa e conservati in capsule petri. È stata
effettuata un’ analisi preliminare al microscopio binoculare su alcuni campioni per identificare la componente
macroscopica: diatomee di grosse dimensioni, radiolari, pteropodi. Le diatomee risultano in genere la
componente dominante in tutti i campioni: sono principalmente forme centrali, e in alcuni campioni, forme
pennate. In tutti i campioni si osservano abbondanti aggregati, che, analizzati al microscopio polarizzatore,
risultano composti da diatomee di piccole dimensioni e silicoflagellati, e potrebbero rappresentate aggregati
di forme viventi oppure il risultato di escrezioni fecali di zooplancton. Gli pteropodi (Limacina sp.) sono
sempre presenti come forme giovanili, e risultano particolarmente abbondanti in alcune stazioni (Abio33, 19,
18) nei primi 25 m; i foraminiferi sono scarsi e sempre rappresentati da forme giovanili; i radiolari sono
presenti sporadicamente lungo tutta la zona fotica nei diversi campioni analizzati. I campioni verranno poi
analizzati in laboratorio a terra al microscopio polarizzatore, per studiare la distribuzione spaziale e verticale
delle associazioni fitoplanctoniche con scheletro mineralizzato (diatomee e silicoflagellati).
Campioni da retino. Per questa campagna si è deciso di utilizzare un retino da plancton di piccole dimensioni
(diametro 30 cm, lunghezza 3 m circa, maglia 63µm) che, pur limitando la quantità di materiale raccolto,
risulta molto più maneggevole rispetto a retini di grosse dimensioni. In questo modo è stato possibile
campionare nella maggior parte delle stazioni in cui sono stati effettuati campionamenti d’acqua tramite la
Rosette, per un totale di 25 stazioni. Per ogni stazione sono state effettuate 3 calate, a 150, 70, 30 m per
valutare la variazione verticale nelle associazioni zooplanctoniche; dato che il retino non dispone di
meccanismi di chiusura, ogni campionamento ha raccolto il materiale dalla quota massima di calata alla
superficie, per cui nel trattamento dei dati sarà necessario sottrarre la componente più superficiale da
ciascuna calata profonda. I campioni raccolti sono stati concentrati tramite 2 setacci, a maglia 250 µm e
63 µm, e conservati in acqua di mare e formalina (4%). Le osservazioni preliminari mostrano che le stazioni
più esterne (Abio 1, 4, 15, 38, 5, 3 6) presentano elevate concentrazioni di fitoplancton con una componente
mucillaginosa, mentre le stazioni più interne presentano una quantità di materiale molto inferiore. Tra la
componente macroscopica si osservano gli pteropodi (Limacina sp.), che sono assenti nelle stazioni più
esterne e sono invece più abbondanti dove la biomassa fitoplanctonica è inferiore.
Campioni di sedimenti. Sono stati prelevati campioni di sedimenti superficiali dalla maggior parte dei boxcorer recuperati durante la campagna, per studiare le associazioni di fitoplancton conservate all’interfaccia
acqua-sedimento. Tali informazioni serviranno per valutare le informazioni contenute nel record sedimentario
in rapporto alle associazioni viventi nelle acque superficiali soprastanti. Infine, la presente U.O. si occuperà
dello studio delle associazioni a diatomee nelle carote prelevate durante la campagna, che saranno
subcampionate nei laboratori a terra.
Tabelle dati
CTD
stazione
CTD OCEANO1 (n.1)
CTD AS05-7 (n. 2)
CTD Abio 9 (D) (n. 5)
CTD Abio 33 (n.7)
CTD Abio 10 (n. 8)
CTD Abio 8 (n. 9)
CTD Abio 19 (n. 12)
CTD Abio 18 (n. 13)
CTD Abio 22 (n. 16)
CTD G (n.18)
CTD AS05-10 (n.20)
CTD Abio1 (n. 24)
CTD Abio4 (n.25)
CTD Abio15 (H1, n.27)
CTD Abio38 (n.28)
CTD Abio5 (n.29)
CTD Abio3 (n.31)
CTD Abio2 (n.33)
CTD Abio6 (n.34)
CTD Abio29 (n.35)
CTD Abio7 (n.38)
CTD Abio14 (n.40)
quote campionate
5, 25, 50, 75, 100, 200
2, 25, 50, 75, 100, 150, 200
5, 25, 50, 75, 100, 150, 200
5, 30, 50, 75, 100, 150, 200
5, 25, 50, 75, 100, 150, 200
5, 25, 50, 75, 100, 150, 200
2, 10, 25, 45, 75, 100, 150, 200
2, 10, 25, 40, 70, 100, 150, 200
2, 10, 25, 50, 80, 100, 150, 200
2, 10, 25, 40, 60, 80, 100, 150, 200
2, 10, 25, 50, 80, 100, 150, 200
2, 10, 30, 50, 75, 100, 160, 200
2, 10, 30, 50, 90, 150, 200
2, 20, 40, 70, 100, 140, 180
2, 20, 40, 75, 100, 130, 200
2, 20, 50, 80, 100, 150, 200
2, 35, 60, 90, 115, 150, 190
5, 20, 50, 80, 110, 140, 190
2, 20, 40, 60, 110, 150, 200
2, 20, 50, 75, 100, 150, 200
2, 25, 50, 80, 130, 200
2, 20, 40, 70, 100, 180, 250
data
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10/01/2005
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16/01/2005
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04/02/2005
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05/02/2005
222
ora
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2132
315
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208
821
127
840
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2321
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1412
1525
1638
332
1105
235
2140
1217
440
1348
431
latitudine
62°26.20’S
73°13.31’S
75°06.51’S
75°19.93’S
75°20.95’S
74°58.13’S
75°50.67’S
75°45.01’S
76°41.59’S
72°22.94’S
70°50.07’S
74°00.40’S
74°26.97’S
75°59.61’S
75°27.59’S
74°59.98’S
74°22.93’S
74°17.58’S
74°57.34’S
74°56.01’S
75°04.90’S
75°22.01’S
longitudine
174°59.35’E
170°58.09’E
164°25.73’E
165°14.51’E
166°54.33’E
166°28.24’E
167°14.35’E
169°18.12’E
169°04.68’E
173°03.16’E
173°04.40’E
175°05.07’E
175°46.40’E
177°16.49’W
179°52.42’E
178°19.95’E
173°59.94’E
171°34.38’E
174°35.02’E
170°49.76’E
171°44.80’E
176°10.85’E
profondità
4525.2
566
995.6
686.4
466.4
917.6
590.4
462.8
790.4
506.4
2378.8
590
450.8
620.4
559.2
390
560
n.d.
401.6
440.4
549.6
354.8
stazione
CTD Abio13 (n.41)
CTD Abio20 (n.42)
CTD Abio35 (n.43)
CTD Abio21 (n.44)
CTD Abio16 (n.46)
CTD Abio17 (n.47)
CTD Abio12 (n.49)
CTD Abio11 (n.50)
CTD Abio36 (n.51)
BAY05-CTD39 (n.52)
quote campionate
2, 30, 60, 80, 110, 200
2, 25, 50, 75, 100, 150, 200
2, 20, 50, 80, 100, 150, 200
2, 10, 30, 60, 80, 130, 200
2, 20, 40, 60, 80, 100, 150, 250
2, 20, 40, 75, 120, 180, 250
2, 25, 50, 70, 100, 150, 200
2, 25, 50, 70, 100, 150, 200
2, 20, 40, 60, 100, 150, 200
2, 10, 20, 40, 100, 150, 200
data
05/02/2005
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10/02/2005
ora
1302
2007
1151
2239
1351
2103
649
1624
2225
2058
latitudine
75°46.87’S
76°06.89’S
76°30.59’S
76°14.05’S
75°58.42’S
75°50.89’S
75°28.74’S
75°18.77’S
74°58.98’S
74°11.62’S
longitudine
171°56.23’E
170°09.82’E
172°17.50’E
179°05.93’E
176°29.46’E
173°35.01’E
171°54.74’E
169°58.56’E
169°10.18’E
166°03.16’E
profondità
566.4
604.8
638.8
349.6
454.8
375.6
549.6
395.2
323.6
1035.6
Retini da plancton
stazione
RETINO 1 (oceano1)
RETINO 2 (Abio 9)
RETINO 3 (Abio 10)
RETINO 4 (Abio 8)
RETINO 5 (Abio 19)
RETINO 6 (Abio 18)
RETINO 7 (Abio 22)
RETINO 8 (Abio 1)
RETINO 9 (Abio 4)
RETINO 10 (Abio 15)
RETINO 11 (Abio 38)
RETINO 12 (Abio 5)
RETINO 13 (Abio 3)
RETINO 14 (Abio 6)
RETINO 15 (Abio 29)
RETINO 16 (Abio 7)
RETINO 17 (Abio 14)
RETINO 18 (Abio 13)
RETINO 19 (Abio 20)
RETINO 20 (Abio35)
RETINO 21 (Abio21)
RETINO 22 (Abio16)
metri
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
45-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
200-0
100-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
150-0
70-0
30-0
data
09/01/2005
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10/01/2005
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08/02/2005
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ora
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03:55
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04:28
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10:37
10:51
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17:31
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04:23
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11:43
11:52
03:05
03:14
03:23
12:38
12:51
12:59
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14:09
14:17
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13:38
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20:55
12:20
12:32
12:40
23:02
23:15
23:24
14:16
14:28
14:35
latitudine
74°41.46’S
74°41.43’S
74°41.39’S
75°06.33’S
75°06.10’S
75°06.08’S
75°20.93’S
75°20.91’S
75°20.92’S
74°58.07’S
74°58.04’S
74°58.02’S
75°50.57’S
75°50.49’S
75°50.47’S
75°45.00’S
75°44.94’S
75°44.88’S
76°41.61’S
76°41.60’S
76°41.62’S
74°00.22’S
74°00.05’S
73°59.96’S
74°26.40’S
74°26.39’S
74°26.39’S
75°59.36’S
75°59.20’S
75°59.11’S
75°27.59’S
75°27.59’S
75°27.60’S
75°00.14’S
75°00.29’S
75°00.38’S
74°23.12’S
74°23.11’S
74°23.12’S
74°57.24’S
74°57.16’S
74°57.11’S
74°55.95’S
74°55.96’S
74°55.94’S
75°05.00’S
75°04.79’S
75°04.75’S
75°21.90’S
75°21.88’S
75°21.89’S
75°46.78’S
75°46.62’S
75°46.57’S
76°06.82’S
76°06.83’S
76°06.77’S
76°30.38’S
76°30.30’S
76°30.25’S
76°13.79’S
76°13.75’S
76°13.72’S
75°58.23’S
75°58.19’S
75°58.16’S
223
longitudine
164°13.20’E
164°13.07’E
164°12.99’E
164°25.07’E
164°25.51’E
164°25.59’E
166°53.67’E
166°53.53’E
166°53.45’E
166°27.38’E
166°27.92’E
166°27.76’E
167°14.06’E
167°13.85’E
167°13.73’E
169°22.01’E
169°22.01’E
169°21.86’E
169°05.98’E
169°05.93’E
169°06.07’E
175°04.48’E
175°04.33’E
175°04.22’E
175°38.62’E
175°39.04’E
175°39.38’E
177°16.17’W
177°15.53’W
177°15.13’W
179°52.17’E
179°52.08’E
179°52.03’E
178°19.98’E
178°19.96’E
178°20.01’E
173°59.20’E
173°58.95’E
173°58.55’E
174°34.93’E
174°34.97’E
174°35.00’E
170°49.69’E
170°49.78’E
170°49.75’E
171°44.50’E
171°44.90’E
171°44.90’E
176°10.52’E
176°10.29’E
176°10.26’E
171°55.76’E
171°55.45’E
171°55.42’E
170°09.77’E
170°09.34’E
170°08.93’E
172°17.73’E
172°18.00’E
172°18.15’E
179°05.32’E
179°04.97’E
179°04.73’E
176°29.27’E
176°29.38’E
176°29.48’E
profonditànote
510.8
abbondante materiale fine;
509.2
Limacine
500.8
980.8
abbondante materiale fine;
977.6
Limacine
976.4
465.6
materiale fine, Limacine
463.6
464.4
925.6
materiale fine, Limacine
922
922.4
589.2
scarso materiale fine, tanti
590
aggregati biosilicei, Limacine
587.2
470.4
scarso materiale fine, tanti
470
aggregati biosilicei
466.8
789.6
abbondante; Limacine
790.8
790
578.8
abbondante materiale fine
581.2
(mucillagine)
579.2
475.6
474.8
(mucillagine)
473.2
618
618.4
(mucillagine)
618.8
560.8
561.2
(mucillagine)
558.8
393.2
394.4
(mucillagine)
394.4
561.2
(mucillagine) e abbondanti
560.4
560.8
404.8
399.6
(mucillagine)
404.8
444.4
scarso materiale fine;
438.8
Limacine, aggregati biosilicei
447.2
551.6
548.8
550.4
352
354.4
351.2
572
572.4
573.6
604.8
604.8
aggregati biosilicei, Limacine
605.2
639.2
639.2
637.2
350
351.2
349.6
454.8
medio materiale fine
(mucillagine); aggregati
454
biosilicei
455.2
stazione
metri
150-0
RETINO 23 (Abio17)
70-0
30-0
150-0
RETINO 24 (Abio 12)
70-0
30-0
150-0
RETINO 25 (Abio 11)
70-0
30-0
150-0
RETINO 26 (Abio36)
70-0
30-0
data
08/02/2005
08/02/2005
08/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
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09/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
ora
21:27
21:41
21:50
07:16
07:29
07:37
16:45
16:57
17:05
22:47
22:59
23:07
latitudine
75°50.72’S
75°50.59’S
75°50.48’S
75°28.79’S
75°28.82’S
75°28.83’S
75°18.69’S
75°18.71’S
75°18.73’S
74°58.93’S
74°58.89’S
74°58.80’S
longitudine
173°34.76’E
173°34.57’E
173°34.38’E
171°54.42’E
171°54.32’E
171°54.22’E
169°59.01’E
169°59.37’E
169°59.56’E
169°09.99’E
169°09.93’E
169°10.22’E
profondità
378.8
379.2
378.4
552.8
550.4
552
395.2
394
394
324
324
322.4
note
materiale fine (mucillagine),
materiale fine (mucillagine),
aggregati biosilicei, poche
Limacine
scarso materiale: Limacine e
scarso materiale
Top di box-cores
stazione
AS05-7BC
AS05-6BC
AS05-12BC
AS05-4BC
ANTA05-Abio9BC
ANTA05-Abio33BC
AS05-5BC
ANTA05-Abio19BC
ANTA05-Abio22BC
ANTA05-CH
bay05-26bc
Anta05-CA
As05-9bc
As05-8bc
Contamin. Abio1
ANTA05-Abio1BC
ANTA05-Abio4BC
ANTA05-Abio15BC
ANTA05-Abio38BC
ANTA05-Abio5BC
ANTA05-Abio3BC
ANTA05-Abio2BC
ANTA05-Abio6BC
ANTA05-Abio29BC
ANTA05-Abio7BC
ANTA05-Abio14BC
ANTA05-Abio13BC
ANTA05-Abio20BC
BAY05-34BC
ANTA05-Abio35BC
ANTA05-Abio16BC
ANTA05-Abio17BC
Abio12
Abio11
contamin. WB
data
07/01/2005
08/01/2005
08/01/2005
09/01/2005
10/01/2005
10/01/2005
11/01/2005
16/01/2005
17/01/2005
23/01/2005
25/01/2005
25/01/2005
26/01/2005
27/01/2005
29/01/2005
29/01/2005
30/01/2005
31/01/2005
01/02/2005
01/02/2005
02/02/2005
02/02/2005
03/02/2005
04/02/2005
04/02/2005
05/02/2005
05/02/2005
05/02/2005
06/02/2005
07/02/2005
08/02/2005
08/02/2005
09/02/2005
09/02/2005
10/02/2005
ora
20:41
06:11
21:21
05:53
12:41
20:09
11:07
03:32
10:10
17:16
06:29
07:01
22:02
04:45
18:35
19:21
13:28
18:18
04:49
13:26
05:32
22:37
13:18
06:43
15:40
05:28
14:19
21:43
12:36
13:11
15:22
23:28
08:21
18:26
22:08
latitudine
73°13.30’S
74°18.18’S
74°55.62’S
74°42.17’S
75°07.29’S
75°20.44’S
74°39.96’S
75°50.89’S
76°41.59’S
72°18.27’S
71°18.48’S
71°18.44’S
70°50.10’S
70°50.04’S
73°59.47’S
73°58.95’S
74°26.46’S
75°59.63’S
75°27.45’S
74°59.99’S
74°22.90’S
74°18.00’S
74°57.00’S
74°56.45’S
75°04.99’S
75°21.98’S
75°47.24’S
76°07.06’S
77°06.37’S
76°30.71’S
75°58.01’S
75°50.98’S
75°29.06’S
75°19.86’S
74°11.68’S
longitudine profondità
170°58.70’E
559.2
168°49.36’E
719.6
164°36.82’E
800.4
164°14.82’E
563.6
164°13.34’E
1036.8
165°16.52’E
686.8
167°13.25’E
972.4
167°14.86’E
592.8
169°04.68’E
790
170°04.547’E
456
169°44.56’E
341.6
169°44.91’E
355.2
174°20.11’E
2360
175°45.16’E
2341.2
175°03.26’E
578.4
175°02.69’E
578.4
175°38.80’E
473.2
177°15.94’W
617.2
179°52.52’E
559.2
178°20.03’E
387.6
173°59.27’E
559.6
171°34.16’E
454.4
174°35.05’E
405.6
170°49.63’E
443.2
171°45.01’E
548.8
176°10.48’E
352.4
171°54.19’E
572.4
170°09.63’E
606.4
166°33.45’E
902.4
172°18.37’E
636.8
176°37.06’E
446.8
173°34.78’E
374.4
172°01.08’E
520
170°14.08’E
460
166°02.80’E
1030.4
Gruppo Mooring e idrologia:
E. Paschini, M. Capello, S. Aliani, F. Grilli, F. Giglio
Questo è un gruppo di lavoro, trasversale ai progetti Abioclear e Clima, che storicamente si è occupato
del recupero e della messa a mare dei mooring di tutti i progetti. In questa campagna la sua attività è stata
estesa alle operazioni di idrologia (CTD e campionatore d’acqua Carousel).
La sperimentazione del Progetto Abioclear è avvenuta in alcuni punti dell’Oceano Meridionale e nel Mare
di Ross in un quadrilatero che ha come vertici i mooring D, A, H1, B. Era prevista anche la manutenzione dei
mooring A e B. Lo scopo principale del progetto è quello di stimare un bilancio del C, Si, N. di esportazione.
Il Progetto Clima, ha lo scopo di studiare le variazioni climatiche in alcune zone del mare di Ross: zone di
polynya (Baia Terra Nova), zona della scarpata continentale (Challenger Basin) e nella sezione oceanica
(Nuova Zelanda – Antartide). Esso prevedeva come attività il consueto lancio di XBT nel trasetto Nuova
Zelanda Mare di Ross (effettuato nel viaggio di andata), la manutenzione dei mooring (D, L, H1, H2, G) e il
posizionamento di H3. I dati raccolti saranno utili per lo scopo primario del Progetto Clima che è lo studio dei
processi di ventilazione del Mare di Ross. Il Settore 8 ha reso un servizio alle fasi sperimentali della maggior
parte dei progetti presenti in campagna oceanografica, infatti ha curato la parte idrologica (CTD/Rosette e
acquisizione dei dati in continuo con sensori in chiglia per temperatura e ossigeno). Ha curato la
224
preparazione e l’efficicienza della strumentazione per il campionamento dei fondali marini (box-corer,
carotieri a gravità, benne, carotiere Sw-104.
XBT
Nel corso della navigazione dalla Nuova Zelanda fino al Mare di Ross, sono state lanciate un totale di
96 sonde a perdere per la misura della temperatura (XBT), distanziate di circa 15 miglia nautiche. I lanci utili
sono stati 93. Le rimanenti 3 sonde sono state perse per
malfunzionamenti nella fase di lancio o di acquisizione dei dati. I lanci
sono iniziati il 1/1/2005 alle ore 04:26 UTC (UTC) in posizione
48°00.99’S, 174°13.40’E e si sono conclusi il 5/1/2005 alle ore 17:58
UTC in posizione 70°29.74’S, 175°40.66’E. Le sonde impiegate sono
state del tipo Sippican T-7 con profondità massima di 760 m. La
figura accanto mostra la posizione delle sonde XBT lanciate durante
il trasferimento. In corrispondenza di ogni lancio, sono stati prelevati
campioni d’acqua in triplice replica: filtrati e congelati in provette da
5cc. Questi campioni verranno analizzati al rientro in Italia per la
determinazione della concentrazione dei nutrienti disciolti.
Ricercatori del nostro gruppo, che partecipavano a bordo della
nave N. B. Palmer, hanno eseguito altre 4 traverse di questo tipo
dalla NZ all’Antartide a partire da ottobre 2004. L’elaborazione dei
dati sarà comune.
Il Northern SubAntartic Front (NSAF), caratterizzato da
temperature comprese fra 4.5°C e 6.5°C a 400 m di profondità, è
stato rivelato a circa 53°30’S mentre il Southern SubAntartic Front (SSAF), caratterizzato da temperature
comprese fra 3.5°C e 4.5°C alla stessa profondità, è stato rivelato a 58°44’S. Il Polar Front (PF),
caratterizzato da una temperatura inferiore a 2°C al di sotto di 200 m di profondità, è stato rivelato a circa
63° 09’S. Infine, il Southern Front (SF), caratterizzato da temperature comprese fra 0°C e 1.8°C sotto i
500 m di profondità, è stato trovato a 64°15’S
Fig. It-37: Distribuzione verticale della temperatura (°C) lungo il transetto Nuova Zelanda – Mare di Ross; passo 0.5°C.
Continuo
Per continuo si intende l’acquisizione e registrazione dei seguenti parametri ogni 30 secondi: data e ora;
posizione della nave (GPS); temperatura e conducibilità superficiale del mare. Il sistema consta di una presa
a mare a circa 3 metri sotto la superfice, una unità SBE21 della SeaBird, una pompa rotante, un dispositivo
GPS ed un PC per il controllo, visualizzazione e la registrazione dei dati. Il sistema è stata messo in funzione
solo il 5 gennaio. Inizialmente ha avuto poche interruzioni per un problema che non è stato accertato. Il 28/1
veniva constatato che il parametro di posizionamento era stato memorizzato solo all’inizio di ogni file e non
ogni 30 secondi, come era richiesto. Il problema verrà risolto utilizzando i dati della navigazione ;cioè
allineando le scale temporali.
Durante la sosta in base, prima del ritorno, il PC veniva sostituito con quello utilizzato per il CTD. Le
interruzioni cessavano, segno che era il computer ad innescare le fermate del funzionamento. Dal 22 al 24
febbraio c’è stata una ulteriore mancanza dei dati, probabilmente dovuta alle rollate subite dalla nave, che
bloccavano il sistema. Purtroppo in quel periodo il sistema non era controllato come di consueto. Non
essendoci una calibrazione recente dei sensori. è stata tentata una calibrazione in situ con i dati superficiali
delle stazioni CTD. La retta risultante non era soddisfacente, probabilmente a causa del fatto che con la
225
nave in sosta il sistema del continuo risente di filetti di flusso non in equilibrio termico con la massa d’acqua
circostante. Il confronto con i dati XBT è risultato più soddisfacente ma molto meno preciso.
Mooring
Con il termine mooring si intende una catena di strumenti disposti lungo una struttura verticale di cavo di
Kevlar ad alta resistenza, ancorata sul fondo ad una zavorra. Gli strumenti sono sostenuti verticalmente da
boe sub-superficiali da alta profondità. La catena è collegata alla zavorra a perdere tramite sganciatori
acustici che permettono di comandare il rilascio della zavorra tramite un segnale sonico. Lungo il cavo
vengono inseriti dei correntometri che servono per misurare serie temporali di velocità, direzione della
corrente e temperatura dell’acqua, mareografi per la misura di serie temporali del livello del mare, registratori
di serie temporali di temperatura e conducibilità ed infine trappole per la raccolta del particellato sospeso. Ad
ogni crociera tutti i mooring sono recuperati, manutenzionati, vengono scaricati i dati registrati o i campioni di
particellato, sostituite le batterie e riposizionati per la registrazione del prossimo anno di dati. Le operazioni
di recupero e messa a mare sono particolarmente delicate e complesse, sia perchè coinvolgono molte
persone sia per il costo elevato della strumentazione, che non deve subire danneggiamenti. Il comandante e
l’equipaggio devono posizionare la nave per il rilascio degli sganciatori e soprattutto per il recupero, mentre
la messa a mare è meno complessa. I verricellisti (personale logistico) sono impegnati costantemente così
come, ovviamente, tutti i componenti del gruppo mooring, che si occupano della delicata operazione del
recupero e della messa a mare della linea di ormeggio con tutti gli strumenti attaccati.
La sequenza dei recuperi e delle messe a mare cambia di anno in anno a seconda delle operazioni e del
percorso della nave durante la campagna, questo per ottimizzare i tempi di trasferimento e di operazione.
Nel corso del periodo che va dal 31/12/2004 al 17/2/2005 sono state terminate le attività del gruppo mooring.
In particolare sono stati:
- recuperati i mooring posizionati nelle campagne precedenti,
- scaricati i dati registrati dagli strumenti ed in alcuni casi sono stati trasformati da dati grezzi strumentali in
unità fisiche applicando coefficienti di calibrazione,
- manutenzionati gli strumenti e sostituite le batterie. In alcuni casi è stato necessario costruire in loco
pacchi di batterie da inserire negli strumenti,
- recuperate e manutenzionate le trappole per la raccolta del particellato sospeso; tutti gli strumenti hanno
funzionato ed i campioni sono stati conservati in frigorifero; sono stati riscontrati problemi con la lettura
dei dati della memoria del correntometro di mezzo del mooring H1,
- riposizionati in mare i mooring; i dettagli sono riportati nella tabella It-30,
- smontati i laboratori ed il materiale imballato e posto nei container.
Mooring della XX Spedizione
Tab. It-30 Coordinate dei mooring posti in mare nel corso della XX spedizione
Mooring
A
B
D
G
H1
H2
H3
L
Latitudine
76°42.031’S
74°00.628’S
75°08.206’S
72°23.480’S
75°57.695’S
75°10.043’S
75°02.546’S
74°44.590’S
Longitudine
169°04.938’E
175°05.089’E
164°31.627’E
173°03.377’E
177°18.379’W
176°12.824’W
176°29.001’W
164°08.397’E
Prof (m)
800
592
1157
510
615
763
1213
140
Lungh (m)
510
285
684
77
315
60
63
97
Quest’anno i problemi principali sono avvenuti nella fase di recupero di quattro mooring. Durante il
recupero del mooring D, il primo della stagione, la linea di ormeggio finiva sotto la chiglia della nave e con
una pronta operazione di macchina indietro la situazione veniva sbrogliata felicemente. Il resto del recupero
avveniva normalmente.
La seconda riguarda il vecchio mooring A, sotto al mastodontico iceberg B15a da quasi 5 anni. Purtroppo
entrambi gli sganciatori rispondevano ai comandi ma segnalavano la loro posizione orizzontale, segno
inequivocabile che la linea di ormeggio aveva perso la sua galleggiabilità. Non veniva eseguito neanche il
dragaggio.
Il mooring B dopo il comando di rilascio, avvenuto con successo, non si muoveva dalla sua posizione.
Venivano eseguiti due tentativi di dragaggio, mettendo a mare circa 3500 metri di cavo,:entrambi infruttuosi.
Il mooring rimaneva verticale nella sua posizione. La mattina successiva era in programma un ultimo
tentativo di dragaggio, ma gli sganciatori rispondevano debolmente senza dare un segnale pulito della loro
distanza dalla nave. Date le condizioni di mare calmo e con ottima visibilità iniziava una ricerca a vista
intorno al punto di mooring che dopo alcune ore era coronata da successo con l’avvistamento di una parte
del mooring. Dal suo recupero si risaliva alla causa del problema. La linea di ormeggio era stata interrotta
226
sotto la trappola più superficiale a causa di una forte corrosione. Il mooring aveva perso la maggior parte
della sua galleggiabilità e solo i dragaggi la avevano fatta sganciare dalla zavorra. La successiva salita alla
superfice era stata lentissima dovuta a soli 30kg di spinta.
Visto quanto successo al mooring B, poichè nel mooring A erano presenti gli stessi componenti, si
decideva di recuperare la catena A, mettere in sicurezza il punto debole e riposizionarlo. Purtroppo anche a
causa del forte vento la linea di ormeggio finiva sotto la chiglia incocciando le strutture della parte poppiera
della nave. Le successive operazione di recupero si protraevano di alcune ore, ma alla fine l’unico danno
subito era la sostituzione di circa 100 metri di cavo.
Le tabelle seguenti mostrano gli strumenti ed i loro settaggi divisi per mooring.
Mooring A (2005) (UTC time)
latitudine: 76°42.031’S
declinazione magnetica: 138°
Mooring B (2005) (UTC time
latitudine: 74° 00.628’S
Mooring D (2005) (UTC time)
declinatione magnetica: 138°
longitudine: 169°04.938’E
posizionamento: 7/02/2005 ore: 05:53
profondità: 800 metri
posizionamento: 15/01/2005 ore:16:00
Strumenti
Currentmeter profiler ADCP RDI 150 kHz sn: 365
Currentmeter Aanderaa RCM9 sn: 974 DSU 2990E sn: 11364
Temperature conductivity and depth recorder SBE 16P sn:
1433
Currentmeter Aanderaa RCM9 sn: 11559 DSU 2990E sn:
13313
Sediment trap Mod Tucci M2
Sediment trap Mod Tucci M2
Releaser EG&G sn 17092 18409
Metadati mooring D 2004
data set oceanografico
D11199a04.dsu
D11199a04.asc
D974a04.dsu
D974a04.Asc
D976a04.asc
D976a04.asc
\\pcanta\0365\*.*
D1433a04.asc
D1433a04.hex
D1433a04.cnv
Mooring G (2005) (UTC time)
Declinazione magnetica: 106°
approx depth: 584m
approx depth: 616m
approx depth: 616 m
start:15-01-2005 10:00 sampling interval: 60
approx depth: 958 m
start:15-01-2005 1:30
sampling interval: 30
approx depth: 1057 m
approx depth: 1157m
start:17-01-2005 0:00
start:17-01-2005 0:00
start:15-01-2005 1:30
start:15-01-2005 0:00
sampling variable
sampling variable
lithium & alk batt
dati grezzi dal correntometro 11199
dati ASCII dal correntometro 11199
Tutti i dati ADCP 0365 sia bin che ascii sono in \\pcanta.
dati ascii dal registratore SBE
dati esadecimali dal registratore SBE
dati convertiti dal registratore SBE
longitudine: 173°03.377’ E
Strumenti
Temperature conductivity and depth recorder SBE 16P, sn: 1436
Releaser EG&G sn 17090
Metadati mooring G 2004
G11561a04.dsu
G11561a04.asc
G12032a04.dsu
G12032a04.Asc
G1436s04.hex
G1436s04.cnv
Mooring H1 (2005) (UTC time)
approx depth: 414 m start: 25-01-2005 16:30 sampling interval: 30
approx depth: 502 m start:26-01-2005 21:00 sampling interval: 30
approx depth: 505 m
dati esadecimali dal registratore 1436
dati ASCII dal dal registratore 1436
longitudine: 177°18.379’W
posizionamento:08/02/2005 ore: 05:15
Strumenti
Currentmeter Aanderaa,RCM7,sn:11561,DSU 2990E,sn: 11815 approx depth: 414 m start: 25-01-2005 16:30 sampling interval: 30
Temperature conducti depth recorder SBE 16P sn: 1436
227
Metadati mooring H1 2004
H1_975a4.dsu
H1_975a4.asc
H1_977a04.dsu
H1_977a04.Asc
H11560a04.dsu
H11560a04.asc
Strumenti
7154
Temperature conduct depth recorder SBE 37 sn: 1630
4530
EG&G acoustic release mod 8202 sn 17319
Metadati mooring H2 2004
H211417a04.dsu
H211417a04.asc
H211197a04.dsu
H211197a04.Asc
H21630a04.asc
approx depth: 704 m
start: 31-01-2005 7:30
approx depth: 754 m
approx depth: 755 m
start: 10-01-2004 7:00
start: 10-01-2004 7:00
approx depth: 756 m
:
lithium batt
dati ASCII dal Registratore TC sn 1630
Strumenti
Currentmeter Aanderaa RCM7 sn: 11199 DSU 2990E sn: approx depth: 1157
14273
Currentmeter Aanderaa RCM7 sn: 11563 DSU 2990E sn: approx depth: 1206
13413
EG&G acoustic release mod 8202 sn 18408
approx depth: 1216
Mooring L (2005) (UTC time)
Strumenti
9851
Sealevel meter Aanderaa WLR7 sn: 1884 DSU 2990E sn:
13437
EG&G acoustic releaser mod 8242XS sn: 29262
Metadati mooring L 2004
L11559a04.dsu
L11559a04.asc
mareo04.dsu
mareo04.dsu
start:31-1-2005 17:00
start:31-1-2005 17:00
lithium
approx depth: 45
start:10-02-2005 16:20
approx depth: 134
start:10-02-2005 16:20
approx depth: 137
dati grezzi dal mareografo
dati ASCII dal mareografo
Anche in questa campagna non è stato possibile scendere dalla nave con le elaborazioni più importanti
già fatte; sia per la mancanza di tempo uomo che per le avverse condizioni meteomarine incontrate sulla via
del ritorno quando, terminate le operazioni a mare, ci si poteva concentrare sulle elaborazioni dei dati.
L’unica novità rispetto alle precedenti campagne riguarda le elaborazioni del mareografo posto alla base del
mooring L ad Adélie Cove.La serie temporale di misure, durate un anno con la misura del livello marino ogni
20 minuti, ha permesso di calcolare le ampiezze e le sfasature delle costanti di marea con ottima risoluzione.
I punti di misura sono stati 24699 per un totale di 343 giorni. Il numero di costanti di marea utilizzate sono
state 59. La percentuale di varianza residua dopo aver sottratto la marea calcolata, rispetto alla varianza
originale è stato di quasi il 6% ! È ora possibile predire la marea a MZS con una ottima precisione.
Considerazioni
Si ritiene indispensabile per il futuro avere il trasduttore fisso a scafo per poter interrogare gli sganciatori
anche con nave in movimento, con ovvio risparmio di tempo e comodità nelle operazione di posizionamento
degli sganciatori. Inoltre, per effettuare le operazioni a poppa in maggiore sicurezza, si richiede la possibilità
di avere la pastecca mobile dal punto più alto del frame fino al pelo d’acqua.
228
Settore di Ricerca 9:- CHIMICA DEGLI AMBIENTI POLARI
PROGETTO 2004/9.1: Microinquinanti e dei microcostituenti nell’ambiente: cicli e relazioni con
i cambiamenti climatici.
N. Calace M. Termine
Sintesi dell’attività
Il Progetto ha come obiettivo per lo svolgimento della Campagna Oceanografica quello di studiare i profili
di distribuzione di metalli pesanti essenziali (microcostituenti) e di metalli pesanti tossici e contaminanti
organici (microinquinanti) nei sedimenti marini in cui vengono a depositarsi attraverso i processi di rimozione
dalla colonna d’acqua (sedimentazione). Inoltre un’attenzione particolare viene posta all’analisi dei profili di
distribuzione delle sostanze umiche caratterizzate da spiccate proprietà leganti nei confronti dei
microcostituenti e dei microinquinantie quindi in grado di svolgere un ruolo primario per la comprensione dei
meccanismi che regolano i cicli di entrambe le classi di sostanze prese in esame. A tale scopo, l’attività
durante la Campagna Oceanografica prevede il campionamento di 7 stazioni di cui quattro localizzate nei
punti corrispondenti ai mooring D, A, B ed H e tre localizzate lungo il transetto A-B. Inoltre è previsto il
campionamento di sette stazioni costiere individuate durante la preparazione della campagna dai
responsabili delle varie unità operative del progetto corrispondenti alle zone prospicienti la Base Mario
Zucchelli, Cape Adare, Cape Hallett, Wood bay, Granite Harbour, Ross Island. Un’indagine preliminare
effettuata mediante bennate nella zona prospiciente MZS ha evidenziato però la presenza di un sedimento
particolarmente grossolano (ghiaia e clasti) non campionabile. In tre stazioni lungo il transetto A-B è stato
inoltre campionato particellato marino a differenti quote lungo la colonna d’acqua.
Preparazione dei materiali e della strumentazione
Durante il viaggio di trasferimento nel laboratorio 12 della nave sono stati approntati vari sistemi di
filtrazione per l’analisi del particellato e delle sostanze umiche adsorbite su di esso. Inoltre sono stati fatti tutti
i test di funzionamento dell’apparato per la filtrazione di grandi volumi di acqua di mare in situ (FIS500)
dell’U.O. CAP-MAG. I sistemi di filtrazione in laboratorio sono stati utilizzati per la raccolta di materiale
particellato sospeso sul quale in Italia verrà effettuata l’analisi del contenuto totale di sostanza organica
presente nel particellato sospeso (UO CAP-PET). Inoltre grandi volumi di acqua sono stati campionati per
l’analisi della componente umica presente in fase disciolta (acqua filtrata) al fine di studiare gli equilibri
esistenti tra la fase disciolta e la fase particellata con particolare riferimento alla frazione in grado di legare i
metalli pesanti. La filtrazione di grandi volumi di acqua di mare in situ viene generalmente effettuata per la
raccolta di materiale particellato sospeso ed in particolare il sistema FIS presente in nave è stato sviluppato
apposita-mente per la raccolta di materiale particellato su due filtri posti in parallelo sui quali verranno
effettuate l’analisi di metalli in tracce (UO CAP-MAG) e l’analisi di materiale organico refrattario in grado di
legare una frazione non trascurabile di metalli pesanti (composti umici, UO CAP-PET). Il volume di acqua
filtrata può variare da 20 a 100 l/h alla pressione costante di 0.5-0.7 bar relativamente al tipo e dimensioni
della membrana filtrante (tipicamente in policarbonato da 142 mm di diametro con porosità nominale di 0.4
µ) e dalla quantità di materiale particellato sospeso (SPM) presente nell’acqua di mare.
Campionamento
Nella figura accanto sono riportati i siti di
campionamento in cui è stato prelevato
sedimento marino (stazioni riportate in rosso),
particellato marino e acqua di mare (stazioni
cerchiate in verde). Nel caso del particellato
marino i campionamenti nella stazione A (le tre
quote campionate lungo la colonna d’acqua sono
rispettivamente 10, 50 e 450 m) e la quota più
superficiale (30 m) nella stazione B sono stati
effettuati
mediante
FIS-500.
Durante
il
campionamento nella stazione B però sono
sopraggiunti problemi allo strumento che non ne
hanno più permesso la utilizzazione. Le quote più
profonde della stazione B (180 e 320 m
rispettivamente) e la stazione AB7 (le tre quote
campionate lungo la colonna d’acqua sono 20, 50
e 300 m rispettivamente) sono state campionate
per quanto si riferisce al particellato marino
mediante il prelievo di acqua di mare con la
Rosette e filtrazione in laboratorio. La filtrazione è
stata effettuata utilizzando come supporto della
229
membrana, la testa in teflon montata sull’apparato FIS. L’acqua di mare da filtrare per l’analisi della
componente umica disciolta è sempre stata prelevata mediante Rosette e filtrata in laboratorio. Le quote
campionate sono le stesse scelte per il campionamento del particellato marino.
Per quanto si riferisce ai campionamenti di sedimento marino essi sono stati effettuati mediante box
corer, che è stato immediatamente sub-campionato in quattro o cinque carote secondo le richieste delle
varie unità operative. Nella tabella seguente sono riportate, per ogni sito di campionamento, le varie unità
operative coinvolte oltre alle informazioni inerenti l’esatta posizione geografica di ciascun sito campionato.
stazioni
MZS
D2
A
CH
CA4
B
H
AB3
AB7
AB20
CB
WB
latitudine
longitudine data di campionamento UU.OO.
Pur avendo tentato il campionamento in punti differenti dell’area prospiciente MZS la morfologia del fondale non ha permesso il
prelievo di sedimento.
75°07,05’S
164°14,08’E
11/01/05
CAP-MAG/CAP-GAM, CAP-PET, CAP-MEN, CAP-FUO/CAP-GAM,
76°41,59’S
169°04,66’E
17/01/05
72°18,27’S
170°04,52’E
24/01/05
CAP-MAG/CAP-GAM, CAP-PET, CAP-FUO/CAP-GAM, BCAA.
71°18,44’S
169°44,91’E
25/01/05
73°59,47’S
175°03,26’E
30/01/05
75°59,70’S
177°16,38’W
01/02/05
74°22,94’S
173°59,59’E
02/02/05
75°04,99’S
171°44,98’E
05/02/05
76°07,04’S
170°09,63’E
06/02/05
77°06,27’S
166°33,90’E
07/02/05
74°11,68’S
166°02,80’E
11/02/05
Le carote di sedimento marino destinati alle UU.OO. CAP-MAG/CAP-GAM, CAP-PET, CAP-FUO/CAP-GAM,
sono state estruse secondo le varie richieste ed i campioni ottenuti sono stati stoccati nel freezer a -20°C.
Per le UU.OO. CAP-MAG/CAP-GAM e CAP-PET le carote sono state sezionate in strati dello spessore di
0,5 cm fino a 5 cm di profondità; in strati di 1,0 cm di spessore da 5 a 15 cm di profondità e infine in strati di
2,0 cm di spessore fino alla profondità massima campionata.
Per l’UO CAP-MEN la suddivisione è stata fatta in sezioni di 0.5 cm di spessore fino a 10 cm di profondità,
in sezioni di 1.0 cm di spessore da 10 a 30 cm ed in sezioni di 2.0 cm di spessore oltre i 30 cm di profondità.
Per l’UO CAP-FUO/CAP-GAM la suddivisione è stata fatta in sezioni di 1.0 cm di spessore fino a 8 cm di
profondità e in sezioni di 2.0 cm di spessore da 8 cm fino alla profondità massima campionata.
In tutti i casi le sezioni sono state denominate con numero progressivo 1, 2, 3, ecc. Questo dalla sommità
al fondo della carota.
La carota destinata alla BCAA è stata stoccata intera a -20°C come richiesto dall’U.O interessata. I campioni di acqua di mare sono stati filtrati in laboratorio; sia il particellato sospeso raccolto sui filtri che l’acqua
filtrata sono stati stoccati nel freezer a -20°C. Le specifiche inerenti il trattamento dei campioni relativo a
ciascuna U.O. saranno fornite ai responsabili delle stesse dal personale presente in nave al rientro in Italia.
Alla fine delle attività di campionamento e di trattamento dei campioni si è proceduto alla chiusura dei
colli destinati alle varie unità operative.
Suggerimenti
Il prelievo di sedimento tramite box corer per il nostro progetto è stato possibile solo grazie al forte grado
di integrazione, di collaborazione e di disponibilità tra i partecipanti dei vari progetti nelle varie fasi operative.
Nonostante l’ottima riuscita della campagna, si propone alla CSNA di adottare una diversa metodologia
basata sulla costituzione di un unico gruppo di tecnici provenienti dai diversi progetti al fine di formare
squadre di lavoro al servizio di tutti i progetti che hanno determinate esigenze. Occorrerebbe cioè strutturare
il lavoro piuttosto che affidarsi allo spontaneismo delle collaborazioni.
230
ALLEGATO 1
ELENCO DEL PERSONALE SUDDIVISO PER ENTE DI APPARTENENZA
231
232
Allegato 1: Personale suddiviso per ente di appartenenza
Partecipanti alla XX Spedizione appartenenti alle Università
Progetto o
Servizio
04/01.01
03/08.01
04/01.02
04/04.02
04/06.09
04/01.02
04/05.03
04/04.10
04/09.01
04/04.10
04/08.05
04/09.01
04/04.10
04/04.01
04/04.10
02/07.10
04/08.01
04/04.10
04/02.03
DIREZ
04/09.01
04/09.01
04/06.09
04/04.10
DIREZ
04/05.03
03/08.01
04/09.01
04/09.01
04/04.10
04/01.06
03/07.01
04/05.02
04/08.06
03/08.01
04/09.01
02/07.10
04/08.01
04/01.06
04/04.10
04/01.04
04/08.05
02/01.03
04/07.07
04/02.02
04/01.03
04/04.07
SERTS
02/07.10
04/04.02
04/05.01
04/05.03
04/09.01
SERTS
04/04.06
04/01.02
04/02.03
Nominativo
Istituto e Università di appartenenza
Chiara Agnorelli
Giuseppe Arena
Tosca Ballerini
Carlo Baroni
Daniele Biancato
Nicoletta Borghesi
Davide Boschi
Mauro Bussi
Nicoletta Calace
Marco Capello
Michela Castellano
Alessandra Cincinelli
Ester Colizza
Massimo Coltorti
Nicola Corradi
Giorgio Dall'oglio
Arturo De Alteris
Alberto Demergasso
Marco Dubbini
Donato Flati
Sandro Francesconi
Filippo Garofalo
Paolo Gabrielli
Stefania Gilardoni
Alberto Giordano
Leopoldo Granata
Mauro Guglielmin
Marta Guidetti
Silvia Illuminati
Massimo Innocenti
Cristiano Landucci
Angelina Lo Giudice
Paolo Maestro
Valter Maggi
Elisa Malinverno
Olga Mangoni
Laura Manodori
Lorenzo Martinis
Serena Massolo
Luigi Michaud
Danilo Morelli
Gaetano Odierna
Enrico Olivari
Daniela Pellegrino
Andrea Piancatelli
Giuseppe Pupillo
Antonia Rizzello
Antonio Rossi
Luigi Russo
Pio Alfonso Russo
M. Cristina Salvatore
Emanuele Salvietti
Andrea Strini
Marco Termine
Gennaro Testa
Riccardo Tribuzio
Valerio Volpi
Antonio Zanutta
Dip. di Scienze Ambientali, Università di Siena
Dip. di Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di Messina
Dip di Scienze Ambientali - Sez. di Ecologia Applicata, Università di Siena
Dip. di Scienze della Terra, Università di Pisa
Dip. di Fisica "G. Galilei", Università di Padova
Dip di Scienze Ambientali "G. Sarfatti", Università di Siena
Dip. di Biologia Strutturale e Funzionale, Università dell'Insubria - Varese
Dip. di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste
Dip. di Chimica, Università "La Sapienza" di Roma
Dip. per lo Studio del Territorio e sue Risorse, Università di Genova
Dip. di Chimica, Università di Firenze - Sesto Fiorentino (Fi)
Dip. di Scienze Geologiche Ambientali. e Marine, Università di Trieste
Dip. di Scienze della Terra, Università di Ferrara
Dip. di Fisica, Università “Tre” di Roma
Ist. di Meteorologia e Oceanografia, Università "Parthenope" di Napoli
DISTART, Università di Bologna
Policlinico Umberto I,-II Clinica Chirurgica, Università "La Sapienza" di Roma
Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa
Dip. di Biologia Cellulare, Università della Calabria – Arcavacata di Rende (Cs)
Dip. di Scienze Ambientali, Università di Venezia
Dip. di Fisica "G. Galilei", Università di Padova
Ist. di Meteorologia ed Oceanografia, Università "Parthenope" di Napoli
Terapia Intensiva, Azienda Ospedaliera Universitaria Careggi - Firenze
Facoltà di Scienze Mat., Fis. e Nat., Università dell'insubria - Varese
Dip. di Scienze del Mare, Università Politecnica delle Marche - Ancona
Dip. di Chimica, Università di Firenze
Dip. di Scienze Geologiche Ambientali e Marine, Università di Trieste
Dip. di Fisica, Università di Siena
Dip. di Scienze Ambiente e Territorio, Università "Bicocca" di Milano
Dip. di Scienze Geologiche e Geotecnologiche, Università "Bicocca" di Milano
Dip. di Zoologia, Università "Federico Ii" di Napoli
Dip. di Scienze Ambientali, Università di Venezia
Dip. di Fisica "E. Amaldi", Università “Tre” di Roma
Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Genova
Dip. di Scienze Geologiche Ambientali e Marine, Università di Trieste
Dip. di Biologia Evolutiva Comparata, Università "Federico Ii" di Napoli
Dip. di Biologia Cellulare, Università della Calabria - Arcavacata di Rende (Cs)
Dip. di Fisica, Università dell'Aquila - Coppito (Aq)
Dip. di Elettronica e Telecomunicazioni, Università di Firenze
Dip. di Scienze e Tecn. Biolog. e Ambient., Università di Lecce
Dip. di Scienze della Terra, Università di Modena
Ist. di Navigazione "G. Simeon", Istituto Universitario Navale - Napoli
Dip. di Fisica "E. Amaldi", Università “Tre” di Roma
Dip. di Scienze della Terra, Università "La Sapienza" di Roma
Dip. di Chimica, Università di Firenze - Sesto Fiorentino (Fi)
Dip. di Scienze della Terra, Università di Milano
Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa
Ist. di Fisica, Università "Parthenope" di Napoli - Napoli
Dip. di Scienze della Terra, Università di Pavia
Dip. di Scienze Ambientali, Università di Siena
DISTART, Università di Bologna
233
Partecipanti alla XX Spedizione appartenenti al C.N.R.
Progetto
Nominativo
o Servizio
02/09.01 Carlo Abete
04/08.06 Stefano Aliani
Istituto o Dipartimento di Appartenenza
Ist. di Chimica dei Composti Organo-metallici - Sez. di Pisa, C.N.R. - Pisa
Ist. di Scienze Marine – Sez. di La Spezia, C.N.R. - Pozzuolo di Lerici (Sp)
04/06.02
04/08.06
Antonio Amoroso
Filippo Azzaro
Ist. sull’Inquinamento Atmosferico, C.N.R. - Monterotondo Scalo (Rm)
Ist. per l’Ambiente Marino Costiero, C.N.R. - Messina
04/08.06
02/11.07
Maurizio Azzaro
Ubaldo Bonafe'
Ist. per l’Ambiente Marino Costiero, C.N.R. - Messina
Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. - Bologna
04/02.09
04/02.02
Francesco Cairo
Francescopiero Calzolari
Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, C.N.R. - Roma
04/08.01
03/08.01
Alessandra Campanelli
Giulio Catalano
Ist. di Scienze Marine - Sez. di Ancona, C.N.R. - Ancona
Ist. di Scienze Marine - Sez di Trieste, C.N.R. - Trieste
04/06.01
03/08.01
Alessandro Conidi
Stefano Cozzi
Ist. di Scienze Marine, C.N.R. - Trieste
04/04.01
04/06.01
Luigi Dallai
Guillaume Dargaud
Ist. di Geoscienze e Georisorse, C.N.R. - Pisa
04/07.06
04/02.06
Piero Diego
Stefano Dolci
Ist. di Fisica dello Spazio Interplanetario, C.N.R. - Roma
Dip. per i Rapporti con le Regioni, C.N.R. - Roma
SERTS
04/08.06
Angelo Domesi
Federico Giglio
Dip. Serv. Tec. e di Supporto-Serv.XIII, C.N.R. - Roma
Ist. di Scienze Marine - Sez. Bologna, C.N.R. - Bologna
04/08.06
03/06.02
Federica Grilli
Antonietta Ianniello
Ist. di Scienze Marine, C.N.R. - Ancona
Ist. Inquinamento Atmosferico, C.N.R. - Monterotondo Scalo (Rm)
02/11.07
04/08.06
Christian Lanconelli
Leonardo Langone
Ist. di Scienze Marine, C.N.R. - Bologna
04/08.06
SERTS
Enver Lipparini
Simona Longo
Servizio Reti e Telecomunicazioni, C.N.R. - Roma
03/06.07
04/03.01
Angelo Lupi
Giovanni Macelloni
Ist. di Scienze dell’Atmosfera e del Clima-, C.N.R. - Bologna
Ist. di Fisica Applicata "Nello Carrara", C.N.R. - Firenze
SERTS
DIREZ
Marco Maggiore
Gabriella Mandarino
Direzione Generale - Uff. I°, C.N.R. - Roma
04/08.06
DIREZ
Gabriele Marozzi
Roberto Meloni
Ist. di Scienze Marine Sez. di La Spezia, C.N.R. - Lerici (Sp)
04/02.09
04/08.06
Roberto Morbidini
Elio Paschini
Ist. di Scienze Marine Sez. di Ancona, C.N.R. - Ancona
04/04.08
04/08.06
Andrea Piva
Mariangela Ravaioli
Ist. di Scienze Marine c/o Dip. Geol., Pal. e Geof. Univ. di Padova
Ist. di Scienze Marine-Sez. Geologia Marina, C.N.R. - Bologna
04/04.10
02/07.10
Domenico Ridente
Lucia Sabbatini
Ist. di Fisica dello Spazio Interplanetario, C.N.R. - Roma
SERGE
04/09.01
Roberto Sparapani
Angela Maria Stortini
Ist. sull’Inquinamento Atmosferico, C.N.R. - Monterotondo Scalo (Rm)
Ist. Dinamica Processi Ambientali - Idpa, C.N.R. - Venezia
04/04.06
DIREZ
Massimo Tiepolo
Sandra Trifiro'
Ist. Geoscienze e Georisorse, C.N.R. - Pavia
Ist. Geoscienze e Georisorse, C.N.R. - Pisa
02/06.04
04/06.01
Giuliano Trivellone
Angelo Piero Viola
SERTE
03/06.07
Maurizio Vitale
Vito Vitale
234
Partecipanti alla XX Spedizione appartenenti all’E.N.E.A. o al Consorzio PNRA S.C.r.l.
Progetto o
Servizio
04/05.02
SERTE
DIREZ
SERTS
SERGE
DIREZ
DIREZ
SERTE
SERTS
DIREZ
SERTE
SERGE
04/02.06
VISIT
SERTS
DIREZ
SERGE
SERGE
SERGE
04/05.02
04/02.06
SERGE
SERTE
VISIT
SERTE
SERTE
SERGE
SERGE
SERTE
SERGE
TRAVE
SERTE
04/07.02
SERTS
04/05.01
SERGE
04/05.01
SERTS
04/01.11
DIREZ
SERGE
04/02.06
DIREZ
SERTS
SERGE
04/08.01
DIREZ
SERTE
SERTS
SERTE
DIREZ
SERGE
SERTS
SERGE
SERGE
Nominativo
Unità e Centro ENEA di appartenenza
Maurizio Armeni
Alessandro Bambini
Rita Bartolomei
Tiziano Bastianelli
Giacomo Bonanno
Eugenio Calò
Camillo Calvaresi
Mario Canti
Pietro Angelo Cavoli
Eberardo Chiella
Gilberto Cicconi
Aldo Civerra
Giulia Clai
Antonino Cucinotta
Luigi D'Annibale
Giuseppe De Rossi
Alberto Della Rovere
Massimo Dema
Marcello Fiscante
Fabrizio Frascati
Umberto Gentili
Antonio Giorni
Andrea Grasso
Pier Angelo Guermani
Nicola La Notte
Stefano Loreto
Carlo Malagoli
Benedetto Mangione
Claudio Manni
Costantino Marconi
Luigi Masotti
Fabrizio Messale
Luigi Morici
Giuseppe Napoli
Sergio Nucci
Leandro Pagliari
Saverio Panichi
Massimo Pezza
Mario Pillon
Umberto Ponzo
Giuseppe Possenti
Marco Proposito
Eleonora Rapiti
Franco Ricci
Massimiliano Ronca
Volfango Rupolo
Alessandro Salladini
Saverio Santomassimo
Marco Sbrana
Giacomo Simonelli
Paolo Sordelli
Attilio Tognacci
Sandro Torcini
Dante Marcel Traverso
Sergio Tugnoli
FIS, ENEA C.R. Brasimone - Camugnano (Bo)
ANTAR, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
Consorzio PNRA S.C.r.l. - Bologna
INFO, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
FUS, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
IDROCOMB, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
UDA, ENEA Sede di Firenze - Firenze
ENE, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
CAS, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
Contratto con il Consorzio PNRA S.C.r.l.
IDROCOMB, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
BRA, ENEA C.R. Brasimone - Camugnano (Bo)
CAMO, ENEA C.R. “E.Clementel” - Bologna (Bo)
ANTAR, ENEA C.R. "E.Clementel" - Bologna
PROT, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
RAD, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
CLIM, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
ENE, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria Di Galeria (Rm)
ASSDIRGEN, ENEA C.R. “E.Clementel” - Bologna
ANTAR, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
ANTAR, ENEA C.R. “E.Clementel” - Bologna
PROT, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
ANTAR, ENEA C.R. Brasimone - Camugnano (Bo)
ANTAR, ENEA C.R. Frascati - Frascati (Rm)
SOLTERM, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
BRA, ENEA C.R. Brasimone - Camugnano (Bo)
FUS, ENEA C.R. Frascati - Frascati (Rm)
FIS, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
AFI, ENEA Sede - ROMA
CAS, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
CLIM, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
ANTAR, ENEA C.R. “E.Clementel” - Bologna
IDROCOMB, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
BIOTEC, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
RAD, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
MAT, ENEA C.R. Casaccia - S. Maria di Galeria (Rm)
INFO, ENEA C.R. ”E.Clementel” - Bologna
235
Partecipanti alla XX Spedizione appartenenti al Ministero della Difesa
Servizio
SERSU
SERSU
SERSU
SERTS
SERSU
SERTE
SERTE
SERSU
SERSU
SERTS
SERSU
SERSU
SERSU
SERTE
SERSU
SERGE
SERSU
SERSU
SERGE
Nominativo
Magg. Giorgio Alessio Detto Grassi
Mar. Capo Alessandro Busca
Mar. Ord. Danilo Collino
Ten. Vasc. Antonio Di Lieto
a
C°1 Cl. Andrea Doz
a
C°2 Cl. Rocco Esposito
a
C°2 Cl. Andrea Fiaschi
a
C°2 Cl. Giuseppe Fulghesu
Cap. Alfredo La Marca
Ten. Vasc. Nunziante Langellotto
Cap. Giuseppe Luce
a
C°1 Cl. Vito Mariano Marci
Cap. Piero Missarino
1°Mar. Leonardo Savino
a
C°1 Cl. Roberto Siguri
Serg. Vincenzo Silvestri
Ten. Col. Paolo Tuzi
a
C°2 Cl. Igor Zamaro
Mar. Capo Antonio Zoppino
Corpo
Aeronautica
Esercito
Esercito
Marina
Marina
Marina
Marina
Marina
Aeronautica
Marina
Aeronautica
Marina
Aeronautica
Esercito
Marina
Esercito
Aeronautica
Marina
Esercito
Unità
Servizio Meteorologico 1° C.M.R.A., Milano
C.A.A. Sez. Sci Alpinistica, Aosta
C.A.A. Rep. Attività Sportive, Courmayeur (Ao)
Istituto Idrografico della Marina, Roma
Comsubin, Le Grazie (Sp)
Nave San Marco, Taranto
Nave San Marco, Taranto
Grupnul, La Spezia
S.C.C., Abano Terme (Pd)
Nave Magnaghi, La Spezia
Centro Naz. di Meteorologia E Climatol, Pomezia (Rm)
Nave Astice, La Spezia
72° Stormo-Aeroporto Militare Moscardini, Frosinone
186° Rgt. "Folgore", Siena
R.P. 111 Cagliari
Rgt Cavalleggeri "Guide" 19°, Salerno
S.C.C. A.M., Roma
Comsubin, Le Grazie (Sp)
6° Reggimento Alpini, Brunico (Bz)
PARTECIPANTI ALLA XX SPEDIZIONE APPARTENENTI ALL’I.N.G.V.
Progetto o
Servizio
03/02.02
03/02.01
04/02.05
03/02.03
04/02.01
04/02.05
04/02.05
VISIT
04/02.05
03/02.02
04/05.02
Nominativo
Sezioni
Lucilla Alfonsi
Lucio Badiali
Alberto Delladio
Manuele Di Persio
Angelo Ferro
Stefania Lepidi
Nicola Mauro Pagliuca
Tullio Pepe
Francesco Pongetti
Vincenzo Romano
Stefano Urbini
Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale, INGV Roma
Centro Nazionale Terremoti, INGV Roma
Centro Nazionale Terremoti, INGV Roma
Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale, INGV L'Aquila
Deformazioni, Geodesia e Geofisica, INGV Catania
Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale, INGV L'Aquila
Sismologia Globale, INGV Roma
Direttore Amministrazione Centrale, INGV Roma
Laboratorio Nuove Tecnologie, INGV Roma
Partecipanti alla XX Spedizione appartenenti all’OGS di Trieste
Progetto o
Servizio
SERTS
04/02.07
04/02.07
04/02.07
DIREZ
Nominativo
Dipartimento
Corrado Fragiacomo
Roberto Laterza
Francesco Militello
Milton Percy Plasencia Linares
Davide Sinigoi
Oceanografia e Geofisica Ambientale, Sgonico (Ts)
Oceanografia e Geofisica Ambientale, Sgonico (Ts)
Oceanografia, Sgonico (Ts)
Oceanografia, Sgonico (Ts)
Direz. Risorse Umane, Sgonico (Ts)
236
Partecipanti stranieri alla XX Spedizione
Progetto
04/06.02
04/06.02
04/05.02
04/04.02
Nominativo
Florent Dominé
Martin King
Alain Manouvrier
Stefan Strasky
Istituto ed Ente di appartenenza
Lab. de Glaçiologie et Géophysique de l'Environment, CNRS - Meylan (Francia)
Dept of Geology, Royal Holloway University of London (UK)
Lab. de Glaçiologie et Géophysique de l'Environment, CNRS - S.Martin d'Heres (Francia)
ETH, Inst. for Isotope Geology and Mineral Resources - 809 Zurich (Svizzera )
Partecipanti alla XX Spedizione appartenenti ad altri enti
Progetto
NOMINATIVO
o Servizio
SERGE
SERGE
SERTE
04/03.01
04/04.10
DIREZ
STAMPA
03/08.01
VISIT
VISIT
03/08.01
SERGE
DIREZ
SERGE
SERSU
ENTE DI APPARTENENZA
Alfonso Arpino
Antonio Assante Di Cupillo
Luigi Bonetti
Anselmo Cagnati
Carlo Cavallo
Roberto Dicasillati
Alessandro Farruggia
Francesca Margiotta
Liana Marolla
Enrico Mazzoni
Monica Modigh
Giuseppe Peluso
Sergio Sommariva
Fulvio Ettore Vanetti
Massimo Volante
Argo-Diamar - Pozzuoli (Na)
Centro Nivo Meteorologico, Arpa Lombardia - Dip. di Sondrio - Bormio (So)
Centro Valanghe di Arabba, Arpav - Arabba (Bl)
Ambiente, Edilizia e Lavori Pubblici, Regione Liguria - Genova
Clinica Chirurgica II, Azienda Ospedaliera San Paolo - Milano
La Nazione - Roma
Lab. di Oceanografia Biologica, Stazione Zoologica "A.Dohrn" di Napoli
Ambasciatore italiana in Nuova Zelanda
Redecam Group S.p.A., Milano
Oceanografia Biologica, Stazione Zoologica "A.Dohrn" di Napoli
Divisione Chirurgia, Ospedale Evangelico Internazionale di Genova
Dip. VVFF - Com. Prov. Varese, Ministero degli Interni - Somma Lombardo (Va)
S.A.A.V. Linate, Ente Nazionale Assistenza al Volo - Segrate (Mi)
Partecipanti alla XX Spedizione a contratto
Servizio
TRAVE
SERTE
SERTE
SERTE
SERTE
SERGE
SERTE
SERGE
TRAVE
SERTE
SERTE
SERGE
SERTE
SERTE
SERTE
SERTS
SERGE
SERTS
SERTE
SERTE
SERTE
SERGE
Nominativo
Giovanni Bancher
Arduino Bernini
Michele Biondo
Gianfranco Bresolin
Ivan Cavicchi
Luciano Colturi
Luca De Santis
Paolo Dominici
Rino Fanetti
Massimo Ferri
Angelo Mariani
Roberto Muzzani
Gianni Nucci
Mirko Paradisi
Alessandro Parma
Gianluca Pompili
Alberto Quintavalla
Luigi Romor
Luciano Sartori
Gianpiero Schneider
Bruno Troiero
Vincent Wicki
237
Contratto
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Consorzio-LOGIN
Partecipanti alla XX Spedizione addetti ai voli
Servizio
Nominativo
Ente di appartenenza
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
SERSU
Josh Bauming
Shane Bond
Monica Dauenhauer
Jeremy Feasey
James Haffey
Michael Hayton
Robert Heath
Roger Maurice Hudon
Bob Mcelhinney
Phil Robinson
Steve Spooner
Angus Taylor
Kenn Borek Air Ltd - Calgary Alberta-(Canada)
Helicopters New Zealand - Nelson (New Zealand)
238
ALLEGATO 2
ELENCO DEL PERSONALE SUDDIVISO PER SFERE DI COMPETENZA
239
.
240
Allegato 2 - Elenco del personale suddiviso per sfere di competenza
241
Stazione Mario Zucchelli (MZS) - 1° Periodo
DIREZIONE
DE ROSSI
CALO’
DELLA ROVERE
SPARAPANI
ROMANO
FLATI
SOMMARIVA
SORDELLI
TUZI
RAPITI
MANDARINO
Giuseppe
Eugenio
Alberto
Roberto
Vincenzo
Donato
Sergio
Paolo
Paolo
Eleonora
Gabriella
- Capo Spedizione
- Vice Capo Spedizione
- Capo Base e Responsabile Servizi
- Vice Capo Base e Responsabile Servizi
- Coordinatore Scientifico di Spedizione
- Medico chirurgo (fino al 9/11/2004)
- Medico chirurgo (dal 10/11/2004)
- Medico anestesista
- Resp. Sicurezza Operazioni / Sala Operativa / Pianificazione
- Segreteria Tecnico – Amministrativa (dal 22/10/04 al 03/11/04)
- Segreteria Tecnico - Amministrativa
OSPITI
Rappresentanza diplomatica
MAROLLA
Liana
- Ambasciatore italiano in Nuova Zelanda
Delegazione PNRA S.C.r.l.
GUERMANI
PEPE
CUCINOTTA
Pier Angelo
Tullio
Antonino
- Presidente C.d.A. PNRA S.C.r.l.
- Consigliere di Amministrazione PNRA S.C.r.l.
- Direttore Generale PNRA S.C.r.l.
SUPPORTO LOGISTICO-OPERATIVO
TUZI
MISSARINO
ALESSIODETTOGRA
SSI
LUCE
BUSCA
COLLINO
DOZ
ZAMARO
McELHINNEY
HAYTON
TAYLOR
FEASEY
HAFFEY
BAUMING
DAUENHAUER
HEATH
HUDON
Paolo
Piero
Giorgio
- Addetto Sicurezza Operazioni / Sala Operativa / Pianificazione
- Meteoprevisione / Sala Operativa
Giuseppe
Alessandro
Danilo
Andrea
Igor
Bob
Mike
Angus
Jeremy
James
Josh
Monica
Robert
Roger
Maurice
- Guida alpina
- Guida alpina
- Guida alpina / Assistente Operazioni marittime
- Guida alpina / Assistente Operazioni marittime
- Pilota elicotteri (Senior Pilot)
- Pilota elicotteri
- Pilota elicotteri
- Meccanico elicotteri
- Pilota Twin Otter (Chief pilot)
- Pilota Twin Otter
- Pilota Twin Otter
- Pilota Twin Otter
- Meccanico Twin Otter
SERVIZI GENERALI
DELLA ROVERE
Alberto
SPARAPANI
Roberto
PAGLIARI
Leandro
QUINTAVALLA
Alberto
ZOPPINO
Antonio
MARCONI
Costantino
POSSENTI
Giuseppe
TOGNACCI
Attilio
VANETTI
Fulvio Ettore
RONCA
Massimiliano
PELUSO
Giuseppe
ASSANTE
di Antonio
CUPILLO
ARPINO
Alfonso
- Responsabile
- Assistente del Responsabile
- Autoparco / Gestione e manutenzione mezzi
- Gestione magazzini / Carico T.O / Igiene del lavoro
- Gestione combustibile / Carico T.O. / Igiene del lavoro
- Gestione magazzini / Carico T.O.
- Servizi antincendio / Manutenzione mezzi antincendio
- Infermiere professionale / Igiene del lavoro
- Cuoco / Coord.to gestione viveri
- Cuoco
- Aiuto cuoco
241
SERVIZI TECNICI
DELLA ROVERE
SPARAPANI
SANTOMASSIMO
BERNINI
GRASSO
LORETO
SIMONELLI
ESPOSITO
NUCCI
SARTORI
TROIERO
Alberto
Roberto
Saverio
Arduino
Andrea
Stefano
Giacomo
Rocco
Gianni
Luciano
Bruno
- Responsabile
- Assistente del responsabile
- Coordinamento gestione impianti
- Elettricista
- Elettricista
- Coordinamento conduzione impianti
- Conduzione impianti
- Meccanico / Saldatore
- Idraulico / Impiantista
- Gestione officina meccanica
- Gestione macchine operatrici
SBRANA
DOMESI
CAVOLI
FRAGIACOMO
TORCINI
PEZZA
Marco
Angelo
Pietro Angelo
Corrado
Sandro
Massimo
- Coordinamento gestione impianti radiotelecomunicazioni
- Elettronica / Telecomunicazioni
- Gestione sistemi informatici
- Remote Sensing Support Group (RSSG)
- Environmental Officer
- Monitoraggio Ambientale
BIOLOGIA E MEDICINA (Sett. 1)
VOLPI
BALLERINI
PILLON
Valerio
Tosca
Mario
- Coordinatore
GEODESIA E OSSERVATORI (Sett. 2)
ROMANO
ALFONSI
CALZOLARI
CLAI
DUBBINI
GENTILI
LEPIDI
ZANUTTA
Vincenzo
- Coordinatore
Lucilla
Francescopiero
Giulia
Marco
Umberto
Stefania
Antonio
FISICA E CHIMICA DELL’ATMOSFERA (Sett. 6)
IANNIELLO
AMOROSO
DOMINE’
KING
TRIVELLONE
Antonietta
Antonio
Florent
Martin
Giuliano
- Coordinatore
OCEANOGRAFIA ED ECOLOGIA MARINA (Sett. 8)
CATALANO
ARENA
COZZI
GUIDETTI
MANGONI
MARGIOTTA
MODIGH
Giulio
Giuseppe
Stefano
Marta
Olga
Francesca
Monica
- Coordinatore
CONTAMINAZIONE CHIMICA (Sett. 9)
MANODORI
CINCINELLI
ILLUMINATI
Laura
Alessandra
Silvia
- Coordinatore
242
Stazione Mario Zucchelli (MZS) – 2° Periodo
DIREZIONE
DE ROSSI
DELLA ROVERE
SPARAPANI
BARONI
SOMMARIVA
GRANATA
MISSARINO
MANDARINO
Giuseppe
Alberto
Roberto
Carlo
Sergio
Leopoldo
Piero
Gabriella
- Capo Spedizione
- Medico chirurgo
- Medico anestesista (fino al 30/12/04)
- Resp. Sicurezza Operazioni / Sala Operativa /Pianificazione
- Segreteria Tecnico – Amministrativa
MISSARINO
LA MARCA
ALESSIODETTOGRA
SSI
LUCE
BUSCA
COLLINO
DOZ
ZAMARO
FULGHESU
MARCI
SPOONER
ROBINSON
TAYLOR
BOND
HAFFEY
BAUMING
HEATH
HUDON
Piero
Alfredo
Giorgio
- Addetto Sicurezza Operazioni/Sala Operativa / Pianificazione
Giuseppe
Alessandro
Danilo
Andrea
Igor
Giuseppe
Vito Mariano
Steve
Phil
Angus
Shane
James
Josh
Robert
Roger Maurice
- Guida alpina
- Guida alpina
- Guida alpina
- Assistente operazioni marittime
- Addetto operazioni marittime
- Addetto operazioni marittime
- Pilota elicotteri (Senior Pilot)
- Pilota elicotteri
- Pilota elicotteri
- Pilota Twin Otter
- Pilota Twin Otter
Alberto
Roberto
Benedetto
Vincenzo
Attilio
Massimo
Leonardo
Dante
Antonio
Giuseppe
Antonio
Alfonso
- Responsabile
- Autoparco / Coord. E gestione e manutenzione mezzi
- Gestione magazzini / Carico T.O./ Igiene del lavoro
- Gest. Combustibile/ Carico T.O. / Igiene lavoro
- Informatizzazione magazzino
- Cuoco
- Aiuto cuoco
Alberto
Roberto
Alessandro
Andrea
Stefano
Fabrizio
Rocco
Angelo
Luciano
Bruno
- Responsabile
- Coord. Gestione impianti
- Elettricista
- Meccanico / Saldatore
SERVIZI GENERALI
DELLA ROVERE
SPARAPANI
MANGIONE
SILVESTRI
TOGNACCI
DEMA
SAVINO
TRAVERSO
GIORNI
PELUSO
ASSANTE di CUPILLO
ARPINO
SERVIZI TECNICI
DELLA ROVERE
SPARAPANI
BAMBINI
GRASSO
LORETO
MESSALE
ESPOSITO
MARIANI
SARTORI
TROIERO
DOMESI
ROMOR
BASTIANELLI
LONGO
TORCINI
D’ANNIBALE
Angelo
Luigi
Tiziano
Simona
Sandro
Luigi
- Environmental Officer
- Monitoraggio ambientale
243
VOLPI
BALLERINI
BORGHESI
Valerio
Tosca
Nicoletta
- Coordinatore
GEODESIA E OSSERVATORI (Sett.2)
DELLADIO
FERRO
PONGETTI
PUPILLO
Alberto
Angelo
Francesco
Giuseppe
- Coordinatore
Carlo
Massimo
Luigi
Antonio
M. Cristina
Stefan
Massimo
Riccardo
- Coordinatore
GEOLOGIA (Sett. 4)
BARONI
COLTORTI
DALLAI
ROSSI
SALVATORE
STRASKY
TIEPOLO
TRIBUZIO
GLACIOLOGIA (Sett. 5)
STRINI
ARMENI
FRASCATI
MAGGI
MANOUVRIER
QUINTAVALLA
URBINI
Andrea
Maurizio
Fabrizio
Valter
Alain
Alberto
Stefano
- Coordinatore
A Talos Dome
A Talos Dome
A Talos Dome
A Talos Dome
A Talos Dome
A Talos Dome
VITALE
GILARDONI
Vito
Stefania
- Coordinatore
RELAZIONI SOLE-TERRA ED ASTROFISICA (Sett. 7)
DALL’OGLIO
MARTINIS
RUSSO
SABBATINI
Giorgio
Lorenzo
Pio Alfonso
Lucia
- Coordinatore
OCEANOGRAFIA ed ECOLOGIA MARINA (Sett. 8)
CATALANO
ARENA
Giulio
Giuseppe
- Coordinatore
MANODORI
FRANCESCONI
GABRIELLI
INNOCENTI
Laura
Sandro
Paolo
Massimo
- Coordinatore
TECNOLOGIA (Sett. 11)
BONAFE’
Ubaldo
- Coordinatore
244
Stazione Mario Zucchelli (MZS) – 3° Periodo
DIREZIONE
PONZO
MAGGIORE
DELLA ROVERE
SPARAPANI
MORICI
SOMMARIVA
MISSARINO
TRIFIRO’
Umberto
Marco
Alberto
Roberto
Luigi
Sergio
Piero
Sandra
- Capo Spedizione
- Vice Capo Spedizione
- Medico chirurgo
OSPITI
STAMPA
~ “Il Giorno” – “Il Resto del Carlino” – “La Stampa”
FARRUGGIA
Alessandro
- Redattore
~REDECAM
MAZZONI
Enrico
- Assist. montaggio inceneritore
MISSARINO
LA MARCA
VOLANTE
LUCE
BUSCA
COLLINO
DOZ
ZAMARO
FULGHESU
MARCI
SPOONER
ROBINSON
TAYLOR
BOND
HAFFEY
BAUMING
HEATH
HUDON
Piero
Alfredo
Massimo
Giuseppe
Alessandro
Danilo
Andrea
Igor
Giuseppe
Vito Mariano
Steve
Phil
Angus
Shane
James
Josh
Robert
Roger Maurice
- Addetto Sicurezza / Sala Operativa / Pianificazione
- Guida alpina
- Guida alpina
- Guida alpina
- Assistente Operazioni marittime
- Addetto Operazioni Marittime
- Addetto Operazioni Marittime
- Pilota elicotteri (Senior pilot)
- Pilota elicotteri
- Pilota elicotteri
- Pilota Twin Otter
- Pilota Twin Otter
Alberto
Roberto
Benedetto
Marcello
Vincenzo
Dante
Massimo
Leonardo
Antonio
Giuseppe
Antonio
Alfonso
- Responsabile
- Vice Responsabile
- Coord.to Autoparco / Gestione e manutenzione mezzi
- Gestione magazzino / Carico T.O. / Igiene del lavoro
- Gestione combustibile / Carico T.O. / Igiene del lavoro
- Cuoco
- Aiuto cuoco
Alberto
Roberto
Alessandro
Andrea
Stefano
Fabrizio
Rocco
Angelo
Luciano
Bruno
- Responsabile
- Vice Responsabile
- Coord. Gestione impianti
- Elettricista
- Meccanico / saldatore
SERVIZI GENERALI
DELLA ROVERE
SPARAPANI
MANGIONE
FISCANTE
SILVESTRI
TRAVERSO
DEMA
SAVINO
GIORNI
PELUSO
ASSANTE di CUPILLO
ARPINO
SERVIZI TECNICI
DELLA ROVERE
SPARAPANI
BAMBINI
GRASSO
LORETO
MESSALE
ESPOSITO
MARIANI
SARTORI
TROIERO
245
DOMESI
ROMOR
BASTIANELLI
NAPOLI
MAGGIORE
D’ANNIBALE
POMPILI
RICCI
Angelo
Luigi
Tiziano
Giuseppe
Marco
Luigi
Gianluca
Franco
- Gestione PAT
- Monitoraggio ambientale
- Documentazione impianti / Archivio tecnico
- Gestione strumenti di laboratorio / Acquario mobile
ODIERNA
AGNORELLI
BORGHESI
LO GIUDICE
MICHAUD
PELLEGRINO
RIZZELLO
VOLPI
Gaetano
Chiara
Nicoletta
Angelina
Luigi
Daniela
Antonia
Valerio
- Coordinatore
PROPOSITO
BADIALI
DI PERSIO
DOLCI
PAGLIUCA
Marco
Lucio
Manuele
Stefano
Nicola Mauro
- Coordinatore
LUPI
BIANCATO
Angelo
Daniele
- Coordinatore
RELAZIONE SOLE – TERRA E ASTROFISICA (Sett. 7)
MORICI
PIANCATELLI
Luigi
Andrea
- Coordinatore
CASTELLANO
OLIVARI
Michela
Enrico
- Coordinatore
STORTINI
ABETE
GABRIELLI
Angela Maria
Carlo
Paolo
- Coordinatore
TECNOLOGIA (Sett. 11)
BONAFE’
LANCONELLI
Ubaldo
Christian
- Coordinatore
246
CAMPAGNA OCEANOGRAFICA
M/N ITALICA
DIREZIONE
MELONI
RAVAIOLI
CHIELLA
LA NOTTE
SINIGOI
Roberto
Mariangela
Eberardo
Nicola
Davide
- Capo Spedizione
- Coordinatore Scientifico di Campagna
- Medico chirurgo
- Responsabile Servizi Tecnici e Logistici
SIGURI
Roberto
- Addetto Operazioni marittime
SERVIZI TECNICO – LOGISTICI
LA NOTTE
CANTI
CICCONI
MANNI
VITALE
Nicola
Mario
Gilberto
Claudio
Maurizio
- Responsabile
- Elettromeccanico
- Meccanico
- Meccanico
- Gestione servizi Informatici
SERVIZI TECNICO – SCIENTIFICI DI SUPPORTO
~ Idrografia
DI LIETO
LANGELLOTTO
Antonio
Nunziante
- Coordinatore
Luigi
Gennaro
- Coordinatore
Nicola
Mauro
Carlo
Ester
Alberto
Alberto
Cristiano
Leonardo
Danilo
Andrea
Domenico
- Coordinatore
~ Navigazione
RUSSO
TESTA
GEOLOGIA (Sett. 4)
CORRADI
BUSSI
CAVALLO
COLIZZA
DEMERGASSO
GIORDANO
LANDUCCI
LANGONE
MORELLI
PIVA
RIDENTE
RAVAIOLI
ALIANI
AZZARO
AZZARO
CAPELLO
CATALANO
COZZI
GIGLIO
GRILLI
LIPPARINI
MALINVERNO
MAROZZI
PASCHINI
Mariangela
Stefano
Filippo
Maurizio
Marco
Giulio
Stefano
Federico
Federica
Enver
Elisa
Gabriele
Elio
- Coordinatore
CALACE
TERMINE
Nicoletta
Marco
- Coordinatore
247
DÔME C – PROGRAMMA ITALO-FRANCESE CONCORDIA
(Personale italiano)
DIREZIONE
CALVARESI
MALAGOLI
FLATI
DICASILLATI
BARTOLOMEI
SALLADINI
Camillo
Carlo
Donato
Roberto
Rita
Alessandro
- Responsabile di Campo
- Responsabile Servizi Tecnici e Generali
- Medico chirurgo (fino a 22/01/05)
- Medico chirurgo (dal 23/01/05)
- Telecom. / Osservaz. Meteo / Sala Operativa / Segreteria
- Telecom. / Osservaz. Meteo / Sala Operativa
SERVIZI TECNICI E GENERALI
MALAGOLI
DOMINICI
COLTURI
ZOPPINO
BONANNO
MUZZANI
TUGNOLI
CIVERRA
WICKI
Carlo
Paolo
Luciano
Antonio
Giacomo
Roberto
Sergio
Aldo
Vincent
- Responsabile
- Meccanico mezzi (fino al 1°/12/2004)
- Meccanico mezzi / Conduttore
- Meccanico mezzi / Conduttore (dal 1°/12/2004)
- Telecomunicazioni / Elettronico
- Telecomunicazioni / Elettronico (fino al 17/12/2004)
- Gestione servizi informatici
- Aiuto cuoco
ULTIMAZIONE BASE CONCORDIA
BIONDO
BRESOLIN
DE SANTIS
SCHNEIDER
BONETTI
PARADISI
FIASCHI
PARMA
FERRI
CAVICCHI
Michele
Gianfranco
Luca
Gianpiero
Luigi
Mirko
Andrea
Alessandro
Massimo
Ivan
- Carpenteria
- Carpenteria
- Carpenteria
- Carpenteria
- Pavimentazione
- Pavimentazione
- Idraulica / Impiantistica
- Idraulica / Impiantistica
- Gestione servizi elettrici
- Gestione servizi elettrici
GEODESIA ED OSSERVATORI (Sett. 2)
DELLADIO
Alberto
GEOFISICA (Sett. 3)
MACELLONI
CAGNATI
Giovanni
Anselmo
- Coordinatore
PANICHI
NUCCI
SALVIETTI
Saverio
Sergio
Emanuele
- Coordinatore
VIOLA
CONIDI
DARGAUD
Angelo Piero
Alessandro
Guillaume
- Coordinatore
RELAZIONE SOLE-TERRA ED ASTROFISICA (Sett. 7)
PIANCATELLI
Andrea
TRAVERSE DDU – DOME C – DDU
BANCHER
COLTURI
FANETTI
WICKI
Giovanni
Luciano
Rino
Vincent
- Guida e manutenzione mezzi
CAP PRUD’HOMME (DUMONT d’URVILLE)
MASOTTI
WICKI
Luigi
Vincent
- Polivalente
- Cuoco
248
PERMANENZA INVERNALA BASE CONCORDIA
(Personale in carico al PNRA SCrl)
SERVIZIO SANITARIO
DICASILLATI
Roberto
- Medico Chirurgo
SERVIZI TECNICI E GENERALI
BEAUSIRE
BORDAIS
ELEGOET
JURVILLIERS
Stéphane
Pascal
Jean
Jean François
- Tecnico polivalente
- Elettronico - informatico
- Meccanico veicoli
- Tecnico polivalente
SALVIETTI
Emanuele
DARGAUD
Guillaume
249
MEMBRI DELLA SPEDIZIONE ITALIANA OSPITI DI ALTRE STAZIONI O NAVI
~ Palmer Station (USA)
GAROFALO
Filippo
~ Mc MURDO Station (USA)
CAIRO
Francesco
MORBIDINI
Roberto
~ Orchadas / Jubany / Esperanza (AG)
LATERZA
Roberto
MILITELLO
Francesco
PLASENCIA
Milton
~ Signy (UK)
BOSCHI
GUGLIELMIN
Davide
Mauro
RELAZIONI SOLE TERRA ED ASTROFISICA (Sett. 7)
~ Mc MURDO Station (USA)
MAESTRO
Paolo
~ E. FreI (CHI)
DIEGO
Piero
~ Nave N. PALMER (USA)
CAMPANELLI
Alessandra
MASSOLO
Serena
~ Nave Almirante Irizar (AG)
DE ALTERIS
Arturo
RUPOLO
Volfango
250
ALLEGATO 3
Combustibile e materiali lasciati nei campi remoti
Allegato 3: Combustibile e materiali lasciati nei campi remoti
DEPOSITI RIFORNIMENTO COMBUSTIBILE ITALIANI
Aggiornato al 17/02/05
sito
latitudine (gps)
longitudine (gps)
altezza s.l.m.
fusti pieni
fusti vuoti
data ultima visita
1
Medium Prestley
Gl.
74°10.350’S
162°41.550’E
800
--
--
--
2
Campbell Glacier
74°11.772S
163°52.873E
900
14
0
16/02/05
3
Harrow Peaks
74°06.190’S
164°46.270’E
600
10
0
16/02/05
4
Mariner Camp
(Suter Gl.)
73°29.790’S
167°01.630’E
690
8
0
23/01/05
Tarn Flat
75°00.62’S
162°38.03’E
250
8
0
29/01/05
72°12.388’
164°30.797’
--
--
--
74°37.366’S
163°54.822’E
60
0
0
14/02/05
5
7°
Lillie-MarleenSporn
Browning Pass
Runway
8
G.P.S. 1
74°48.910’S
160°39.550’E
1400
--
--
--
9°
Starr Nunatak
75°54.010’S
162°33.780’E
100
9
0
17/02/05
10
Cape Phillips
73°03.640’S
169°37.830’E
800
3
0
03/02/05
11°
Mesa Range
73°28.958’S
73°38.552’S
162°46.147’E
162°56.749’E
2800
11
0
13/01/05
12°
Cape Hallett
72°25’S
169°58’E
250
99
11
3/02/05
13°
Cosmonaut
Glacier
73°24.630’S
164°41.350’E
600
14
0
01/02/05
14°
Frontier Mountain
72°56.912'S
160°27.862’E
2100
18
0
14/02/05
0
09/02/05
6
Sitry Point
71°39.23’S
148°39.196’E
1600
57
+ 2 a bordo pista
16°
Mt Jackman
72°23.100’S
72°23.040’S
163°10.780’E
163°09.200’E
1800
7
3
29/10/04
17°
Leningradskaya
69°30’S
159°25’E
300
--
--
--
18°
MID POINT
75°32.437’S
145°49.119’E
2520
52
36
10/02/05
19°
Morris Basin
75°38.25’S
159°04.15’E
1000
18
1
15/02/05
20°
Lichen Hills
73°18’S
73°16.986’S
162°05’E
162°04.035’E
1970
10
0
13/01/05
21°
D – 85
70°25.48’S
134°08.87’E
2500
15
0
13/02/05
22°
Mt Minto
71°36.691’S
167°55.564’
--
--
--
23°
Tucker Glacier
72°26’857S
168°31’065E
1
2
14/11/03
24
Cape Adare
71°42’200S
170°18’302E
0
1
30/01/04
25
Cape Ross
76°44.009’S
162°58.047’E
11
0
17/02/05
26
Marble Point
4
0
09/01/04
27°
Talos Dome
Tank1=9500 l
Tank2=6000 l
+2 a bordo pista
0
10/02/05
15°
77°26’S
163°50’E
(100 metri a ovest)
72°46’S
159°02’E
2300
° a qualche chilometro dal sito è disponibile una pista di atterraggio per Twin Otter
253
MATERIALI LASCIATI A EDMONSON POINT
Situazione aggiornata il 16 febbraio 2005
Coordinate: 74° 20’ S, 165°07’ E
N° 2 casette svedesi verdi
N° 1 melone
Materiali:
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
• N°
1
3
3
2
2
1
3
1
1
2
1
1
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
thermos acciaio 35 lt
brandine ferrino
stufette elettriche
materassini autogonfiabili
stuoie nere
fornello gas 2 fuochi
picozze Camp
tavolo pieghevole
tavolo legno con gambe avvitabili
sedie plastica nere
set spazzola+paletta
cassa rossa con: bottiglie carburante Colemann, 3 stufette da campo, 1 fornello da campo
mod. 400° PEAK
N° 1 colapasta
N° 1 colino grande
N° 1 badile
N° 1 mazza 5kg
N° 1 vanga di ferro
N° 2 bombole gas 10kg + parabola
N° 3 bombole gas 25 kg
N° 1 cassa verde con materiale da lavoro
N° 1 cassa alluminio contenente bottiglie d’acqua
N° 1 contenitore termico
N° 3 stufette elettriche
N° 2 taniche acqua da 15 lt
N° 1 tanica acqua da 20 lt
N° 1 tanica cilindrica 15 lt
N° 1 estintore 5 kg CO2
N° 1 secchio plastica
N° 1 cestino per rifiuti
N° 1 bacinella
N° 4 scatole plastica verdi
N° 4 prolunghe varie lunghezze
N° 2 ciabatte elettriche
N° 1 scopa
N° 1 orologio
Materiale per pulizia
N° 1 cassetta attrezzi
N° 1 inverter 12-220 v
N° 1 rotolo di rete
N° 1 bidone calce
•
N° 2 f usti jet a1
Materiale per uso scientifico (Università di Siena e Australian Antartic Division)
• N° 1 interfaccia per il sistema automatico APMS, Lantrinox Lrs-4 (cassetta verde)
• N° 1 cassa alluminio (0290) con materiale scientifico
• N° 1 cassa legno con materiale scientifico
• N° 3 casse verdi con materiale elettronico
•
Accessori vari per campionamenti
254
MATERIALI LASCIATI A MID POINT
Situazione aggiornata al 08/02/2005
Coordinate: 75°32.437’S,
145°49.119’E
Mezzi:
• N° 1 Gatto PistenBully 270 n°6
Materiali:
• N° 1 tenda Weatherhaven
• N° 1 stufa per Weatherhaven (JA1)
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
•
•
N° 7 sedie pieghevoli
N° 3 tavoli (1 grande e 2 piccoli )
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
N° 1 tagliere di legno
N° 1 cucchiaio di legno
N° 1 coltello grande
N° 1 set pentole varie
N° 2 thermos
N° 80 piatti di plastica
N° 100 coltelli di plastica
N° 70 forchette di plastica
N° 80 cucchiai di plastica
N° 60 cucchiaini di plastica
N° 1 rotolone di carta
N° 1 rotolo carta scottex
N° 40 rotoli di carta igienica
sacchi neri
N° 1 scopa
•
•
•
N° 2 estintori
N° 1 kit medicazione scaduto
N° 4 fumogeni
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
•
•
N° 3 corde nylon varie lunghezze
fascette elettriche
6 brandine Ferrino
4 brandine vecchio tipo
6 sacchi a pelo
4 sacchi letto di pile rossi
10 materassini (6 autogonfiabili , 4 poliuretano)
1
2
1
1
8
1
2
2
1
2
1
1
1
1
1
bombola gas 25 lt.
bombole gas 12 lt.
fornello gas due fuochi
fornello gas avvitato su una bombola
scatole di fiammiferi
bomboletta di “start pilot”
imbuti
metri tubo gomma da 6mm.
scatola di chiodi
cacciaviti
mazza
martello
serie di chiavi
corda con ganci per bidoni
piota ‘d crin cita (piede di porco piccolo)
255
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
fascette metalliche
N° 6 cassette verdi
N° 1 serbatoio trasparente con rubinetto e tubo lungo da collegare a gruppo elettrogeno Mase
1,2 kw n° 17 a benzina
N° 1 scatola in legno da 50*60*100 per riparare il gruppo dal vento quando trasporta la neve
N° 2 prolunghe elettriche
N° 1 ciucciatore per aspirazione monossido di carbonio generato dalla stufa
N° 1 ventilatore per ricircolo aria
N° 1 luce a soffitto
N° 1 lampada scorta dentro il ciucciatore
N° 1 prolunga di filo elettrico con ciabatta
N° 1 pompa a mano per carburante
N° 1 scala alluminio
N° 2 teli in plastica
N° 1 bidone di plastica
N° 2 pale da neve
N° 1 sonda pesante
N° 1 sonda leggera alluminio
N° 1 pala da neve piccola
N° 3 braghe con grilli per traino gatto
•
•
N° 1 piccone (fuori dalla tenda – vedi mappa )
N° 2 pale da neve (fuori dalla tenda- vedi mappa )
VIVERI VARI PER EMERGENZA molti dei quali scaduti:
servono a soddisfare n°6 persone per circa 8 giorni in stato di sopravvivenza
chiunque va a Mid point per una permanenza si procuri i viveri necessari
MATERIALCHE SI CONSIGLIA DIPORTARE IN CASO DI PERMANENZA A MID POINT
•
•
•
•
•
•
•
•
GRUPPO ELETTROGENO Mase 1200W BENZINA N° 17
VIVERI, BEVANDE E STOVIGLIE
FIAMMIFERI
SACCHI A PELO PERSONALI ( quelli presenti sono solo per emergenza)
N° 1 LAMPADINA 60 W attacco grande
RADIO HF
TELEFONO SATELLITARE COMPLETO
N° 1 BORSA DI EMERGENZA DA LASCIARE SEMPRE FUORI DALLA TENDA
MATERIALE PISTEN BULLY 270 PRESENTE A MID POINT
•
•
•
•
•
•
•
LT. 20 DI GLICOLE PER RADIATORE
KG. 5 OLIO MOTORE
KG. 15 ATF
N° 3 TUBI IDRAULICI ½ POLLICE
N° 1 TUBO PICCOLO FRESA 1 POLLICE
N° 1 TUBO GRANDE FRESA 2½ POLLICI
N° 2 CAVI PER BATTERIA
CAVO COLLEGAMENTO PONTE BATTERIE IN TENDA SUL TAVOLO
IL SEGMENTO DESTRO DELLA FRESA NON FUNZIONA
PER L’APERTURA DELLA TENDA FARE RIFERIMENTO ALLA MAPPA , INDIVIDUARE LE DUE
PALINE CONTRASSEGNATE CON LA SCRITTA BOTOLA E SCAVARE SINO A LIBERARE LA STESSA
FINO ALLE TRE CERNIERE. APRIRE LE 5 CHIUSURE SVITANDO LEGGERMENTE GLI ANELLI
(GOLFARI). SOLLEVARE IL PLYWOOD DALLA MANIGLIA E CONTROLLARE CHE NON FACCIA LEVE
O TORSIONI SBAGLIATE.
256
SISTEMARE IL CAVO ELETTRICO DOVE INDICATO E NELLA CHIUSURA DELLA BOTOLA
ASSICURARSI DI PULIRE ACCURATAMENTE LE BATTUTE DALLA NEVE O EVENTUALE GHIACCIO.
PER L’USO DELL’ASPIRATORE DI MONOSSIDO DI CARBONIO FARE RIFERIMENTO ALLE
ISTRUZIONI INTERNE ALLA SCATOLA DI LEGNO DEL CIUCCIATORE.
ATTENZIONE !!!
E’ CONSIGLIATO ,DURANTE LA PERMANENZA, DI NON CHIUDERE COMPLETAMENTE SIA LA
PORTA CERNIERA DELLA TENDA CHE LA BOTOLA.
257
CONTAINER ARANCIONE Mid Point
MATERIALE PRESENTE ALL’ INTERNO
N° 6 materassi (4 sui letti + 2 nel sottoletto per emergenza da usare con le plance )
N° 6 cuscini (4 sui letti + 2 nel sottoletto per emergenza )
N° 4 sacchi a pelo (nel sottoletto )
N° 4 sacchi pile rossi (nel sottoletto )
N° 2 sedie in plastica
N° 2 cassepanche
N° 1 tavolo in legno
N° 1 gas a tre fuochi
N° 1 bombola di gas 25 kg
N° 1 forno microonde
N° 1 stufa elettrica 2000 watt
N° 1 termosifone ad olio 5 elementi 1000 watt
N° 1 prolunga 20 m per rete generatore con attacco 2p+terra 16A 220V industriale
N° 1 bombola gas 12 kg con parabola + chiave 25
Sacchi neri
Carta igienica
Kit pronto soccorso
N° 1 pala da neve piccola ( legata alla scala esterna )
MATERIALE DA PORTARE NEL CONTAINER
N° 1 ciabatta elettrica
Kit di pentole varie
Posateria in plastica
Piatti in plastica
Bicchieri in plastica
Scorta di presa e spina volante per prolunga esterna
Gruppi elettrogeni adeguati (honda 2600 )
IL CONTAINER E’ STATO CHIUSO E SIGILLATO CON NASTRO ALLUMINATO.
PRIMA DI LASCIARE IL SITO VERIFICARE DI AVER CHIUSO BENE LA PORTA.
258
MATERIALI LASCIATI A SITRY POINT
Situazione aggiornata al 09/02/2005
Coordinate : 71°39’19”S, 148°34’09”E
Mezzi:
• N° 1 Gatto PistenBully 270 n°1
Materiali:
•
•
N° 1 tenda weatherhaven
N° 1 stufa per weatherhaven (JA1)
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
•
•
N° 6 sedie pieghevoli (3 nere+3 in tela)
N° 3 tavoli ( 1 grande e 2 piccoli )
•
•
•
N° 1 bombola gas grande
N° 1 fornello gas due fuochi
N° 4 scatola di fiammiferi
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
•
•
•
•
•
•
•
•
N° 2 rotolone di carta
N° 6 rotoli carta scottex
N° 21 rotoli di carta igienica
N° 2 candele di cera
sacchi neri
N° 1 scopa
N° 1 paletta
N° 1 scopino
•
•
•
N° 1 estintori
N° 1 kit medicazione scaduto
N° 7 fumogeni + 1 fumogeno nel gatto
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
6
2
8
8
7
brandine Ferrino
brandine vecchio tipo
sacchi a pelo
sacchi letto di pile rossi
materassini (6 autogonfiabili , 1 poliuretano)
1 tagliere di legno
1 cucchiaio di legno
1 coltello grande
1 set pentole varie
1 apriscatole
1 apribottiglie
60 piatti di plastica
100 coltelli plastica
70 forchette plastica
80 cucchiai plastica
100 cucchiaini plastica
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
bomboletta di “start pilot” + 1 bomboletta start pilot nel gatto
imbuto
metri tubo gomma da 6mm.
scatola di chiodi
forbice
cacciaviti
mazzetta
martello
chiave 12-13
chiave a rullino
259
•
•
•
•
•
N°
N°
N°
N°
N°
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Corde varie lunghezze
fascette elettriche
N° 4 cassette verdi
N° 1 serbatoio trasparente con rubinetto e tubo lungo da collegare a gruppo
elettrogeno mase
1,2 kw n° 17 a benzina
N° 1 scatola in legno da 50*60*100 per riparare il gruppo dal vento quando trasporta la neve
N° 1 prolunga da 80 metri
N° 1 ciucciatore per aspirazione monossido di carbonio generato dalla stufa
N° 1 ventola per ricircolo aria
N° 1 luce a soffitto
N° 1 lampada scorta dentro il ciucciatore
N° 1 prolunga di filo elettrico con ciabatta a 4 prese e interruttore
N° 1 pompa a mano per carburante
N° 1 elemento per il camino
N° 1 pala da neve piccola
•
•
N° 1 piccone (fuori dalla tenda – vedi mappa )
N° 2 pale da neve ( fuori dalla tenda- vedi mappa )
1
2
3
1
1
pinza
pinze a becco
chiavi a brugola ( da 3mm e da 4mm)
catena per bidoni
piota ‘d crin granda (piede di porco grande)
VIVERI VARI PER EMERGENZA molti dei quali scaduti:
servono a soddisfare n°6 persone per circa 8 giorni in stato di sopravvivenza
chiunque va a Sitry point per una permanenza si procuri i viveri necessari
MATERIALE CHE SI CONSIGLIA DI PORTARE IN CASO DI PERMANENZA A SITRY POINT:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
GRUPPO ELETTROGENO Mase 1200W BENZINA N° 17
PARABOLA + BOMBOLA
VIVERI, BEVANDE E STOVIGLIE
FIAMMIFERI
SACCHI A PELO PERSONALI ( quelli presenti sono solo per emergenza)
N° 1 LAMPADINA 60 W attacco grande
PRESE E SPINE ELETTRICHE DI SCORTA
RADIO HF
TELEFONO SATELLITARE COMPLETO
N° 1 BORSA DI EMERGENZA DA LASCIARE SEMPRE FUORI DALLA TENDA
MATERIALE PISTEN BULLY 270 PRESENTE A SITRY
•
•
•
•
•
LT. 30 DI GLICOLE PER RADIATORE
KG. 10 OLIO MOTORE
N° 4 TUBI IDRAULICI
DOTAZIONE NON COMPLETA DI CHIAVI E CACCIAVITI (dietro sedile gatto)
N° 1 CHIAVE GIRATUBI GRANDE per manicotti tubi idraulici grandi fresa
MATERIALE DA PORTARE E RIPARAZIONI PISTEN BULLY 270
•
•
•
N° 3 TUBI IDRAULICI FRESA (2 grandi – 1 medio)
TUBI VARI IN LUNGHEZZA E DIAMETRO
KG. 30 OLIO IDRAULICO ATF
260
•
•
•
SOSTITUIRE GIUNTO A T CHE COLLEGA I DUE PISTONI CHE ALZANO IL CASTELLO FRESA (
attenzione: attualmente lavora solo un pistone , si rischia di piegare tutto il castello )
SOSTITUIRE TUBO PISTONE TAGLIO FRESA ( perde )
SOSTITUIRE TUBO PISTONE ALZO LAMA (perde)
PER L’APERTURA DELLA TENDA FARE RIFERIMENTO ALLA MAPPA , INDIVIDUARE LE DUE
PALINE CONTRASSEGNATE CON LA SCRITTA BOTOLA E SCAVARE SINO A LIBERARE LA STESSA
FINO ALLE TRE CERNIERE. APRIRE LE 5 CHIUSURE SVITANDO LEGGERMENTE GLI ANELLI
(GOLFARI). SOLLEVARE IL PLYWOOD DALLA MANIGLIA E CONTROLLARE CHE NON FACCIA LEVE
O TORSIONI SBAGLIATE.
SISTEMARE IL CAVO ELETTRICO DOVE INDICATO E NELLA CHIUSURA DELLA BOTOLA
ASSICURARSI DI PULIRE ACCURATAMENTE LE BATTUTE DALLA NEVE O EVENTUALE GHIACCIO.
PER L’USO DELL’ASPIRATORE DI MONOSSIDO DI CARBONIO FARE RIFERIMENTO ALLE
ISTRUZIONI INTERNE ALLA SCATOLA DI LEGNO DEL CIUCCIATORE.
ATTENZIONE !!!
E’ CONSIGLIATO ,DURANTE LA PERMANENZA,DI NON CHIUDERE COMPLETAMENTE SIA LA
PORTA CERNIERA DELLA TENDA CHE LA BOTOLA.
261
MATERIALI LASCIATI A STARR NUNATAK
SITUAZIONE AGGIORNATA IL 16 FEBBRAIO 2005
Coordinate. 75°54’112”S, 162°33’423”E
Materiale presente al campo:
• N° 1 melone
• N° 4 stuoie gommapiuma
• N° 5 sacchi a pelo
• N° 3 brandine vecchio tipo (bleu)
• N° 1 estintore nuovo da 3 kg
• N° 2 bombole gas 12 kg (una è fornita di fornello)
• N° 1 serie di pentole da campo completa
• N° 1 set scopetta+paletta
• N° 1 badile
• N° 1 pala alluminio piccola
• N° 1 pala manico corto (legata fuori dalla mela)
• N° 5 scatole fiammiferi
• N° 10 picchetti per tende
• N° 1 bottiglia alcool
• N° 2 cavetti acciaio per stallaggio
• N° 1 chiave per bombola fornello
•
Picchetti legno
•
viveri per emergenza
MATERIALI LASCIATI A BROWNING PASS
Situazione aggiornata al 16 febbraio 2005
Coordinate: 74°37.366’S,163°54.822’E
MATERIALI CONTAINER Magazzino :
•
•
•
•
•
•
•
N° 5 fogli plywood
N° 6 paline segnalazione rosse
N° 3 draghe per Pisten Bully
N° 1 triangolo di cavi metallici per traino container
N° 1 pala
N° 1 scopa
N° 1 tavolo
MATERIALI CONTAINER Vita :
•
•
•
•
•
•
•
N° 4 sedie marroni in plastica
N° 4 sacchi a pelo Ferrino
N° 1 pentola con coperchio
N° 1 prolunga elettrica
N° 1 tavolo
N° 1 armadio
N° 4 letti
CI SONO 4 FUSTI DI JET A1 IN TESTATA PISTA DI CUI 3 PIENI ED UNO PIENO A META’
262

Rapporto sulla Campagna Antartica Estate Australe 2004-2005

Transcript

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